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非电行业烟气治理的市场需求和容量

发布时间:2019/12/09 | 关注:1329

烟气治理行业属于环保产业,具有明显的政策导向性,市场的需求和容量与国家环保政策息息相关。随着政府不断加大非电行业的烟气治理力度,非电工业领域将成为大气污染治理的下一个风口。据测算,钢铁、水泥、平板玻璃、陶瓷、非电燃煤锅炉等主要非电行业的大气治理市场空间之和为1,999亿元-3,044亿元。

(1)钢铁行业的需求和容量

钢铁行业从炼焦、烧结、炼铁、炼钢到轧钢整个冶炼工艺均涉及不同类型污染物,涵盖着废气、废水和废渣三种类型。具体而言,烧结和炼焦环节主要产生硫氧化物、NOx和烟尘等废气,炼铁及炼钢环节主要产生炉渣等固体废弃物,而轧钢环节产生的污染物则主要是冷却水等废水污染。其中,烧结和炼焦环节产生的硫氧化物、NOx和烟粉尘等气体污染物最为严重,烧结球团烟气产生的SO2占钢铁企业排放总量约70%,个别企业达到90%左右(不含燃煤自备电厂产生的SO2)。

在污染物排放占比方面,钢铁行业是仅次于发电行业的第二大污染行业,减排空间巨大。2015年钢铁行业废气排放量达17.38万亿立方米,占工业废气排放总量的26%。烟粉尘、SO2、NOx排放总量达357万吨、174万吨、104万吨,占工业排放总量的32%、12%、9%。2018年5月出台的《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》指出具备条件的钢铁企业要实施超低排放改造,重点推进粗钢产能200万吨及以上的钢铁企业实施超低排放改造,力争2020年底前完成钢铁产能改造4.8亿吨、2022年底前完成5.8亿吨、2025年底前完成改造9亿吨左右。随着钢铁行业污染物超低排放的临近,钢铁行业烟气治理设施新建及改造市场将会迎来爆发式增长。

钢铁烧结大气治理市场容量会增长约552.8亿元,其中2018年将释放五分之一,约100亿元,随着钢铁超低排放的不断推进,2019年和2020年将分别释放184亿元和268亿元。

2)焦化行业的需求和容量

炼焦化学工业是指炼焦煤按生产工艺和产品要求配比后,装入隔绝空气的密闭炼焦炉内,经高、中、低温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。炼焦炉型包括:常规机焦炉、热回收焦炉、半焦(兰炭)炭化炉三种。我国以常规机焦炉为主,截至2014年,炭化室高度5.5m及以上大型常规机焦炉占焦炭总产能43%左右。焦化生产过程中排入大气的环境污染物,主要源于煤在干馏、结焦等化学加工转化过程中流失于环境的有害物质,其成分非常复杂,主要污染物为二氧化碳、NOx、多环芳烃、酚类氰化物、硫氧化物、重金属以及二噁英类等。

其中,焦炉烟气是焦化企业最主要的废气污染源,约60%SO290%NOx来源于此。2015年,焦化行业主要污染物烟粉尘、SO2NOx排放量分别为28.3万吨/年、36.5万吨/年、24.6万吨/年。

截至2017年底,全国焦化产能6.5亿吨,其中约66%为独立焦化厂,34%为钢厂自有焦化厂,大部分产能仍在采用污染大但成本投入小的湿熄工艺。其中,钢厂焦化厂干熄焦比例为78%(十三五规划要求钢厂焦化厂干熄焦比例提高至90%),独立焦化厂干熄焦比例仅有16%2018-2020年之间,仍有4,000万吨焦化新增产能陆续释放。2012101日正式施行的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)要求,自201511日起,现有企业开始执行新的污染物排放标准。其中,机焦炉、半焦炉颗粒物、SO2NOx的排放限值分别降至30mg/m350mg/m3500mg/m3(前值分别为50mg/m3100mg/m3800mg/m3);热回收焦炉颗粒物、SO2NOx的排放限值分别降至30mg/m3100mg/m3200mg/m3(前值分别为50mg/m3200mg/m3240mg/m3);焦炉烟囱颗粒物、SO2NOx的特别排放限值分别为15mg/m330mg/m3150mg/m3

2018年年初,环保部正式下发《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》,要求处于“26+2”城市的焦化企业,自2019101日起,执行SO2NOx、颗粒物和挥发性有机物特别排放限值。随着环保常态化推进,部分不在“26+2”名单中的城市,也自发执行特别排放限值标准。为达到特别排放限值要求,焦化企业必须从除尘脱硫脱硝工艺方面进行一系列的环保改造升级。其中,在脱硝工艺方面,具有较高脱硝效率的SCR脱硝工艺自然就成为了焦化企业的首要选择。由于焦炉烟道废气温度较低,难以直接使用高温催化剂,所以低温SCR脱硝工艺逐渐成为焦化行业脱硝的主流工艺。2016年,纳入中国炼焦行业协会统计的焦化企业约700家,焦炉总数量约2,000座,但绝大部分炼焦企业达不到新《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的排放要求,需要进行焦炉脱硝改造或者新建脱硝设施。按每条焦化生产线的烟气脱硝治理投资需1,500-3,000万元来计算,市场容量大约在300-600亿元。经过近几年治理,焦化行业目前仍有大量的企业未能完成排放改造或者达到新的特别排放限值要求,市场空间广阔。

3)水泥行业的需求和容量

水泥行业是重污染行业,其排放的SO2、粉尘、NOx分别占工业系统的10%12%16%11。而我国是水泥生产大国,水泥产量长期稳居世界第一,2016年至2018年,全国水泥产量分别能达到24.10亿吨、23.31亿吨及22.10亿吨。近年来,中央和地方政府对水泥行业加强管控,要求其提高生态效益和可持续发展能力。201312月,新修订的《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)发布,新标准重点提高了对水泥行业NOxPM的排放控制要求,《标准》规定新建企业自201431日起,现有企业自201571日起,水泥窑及窑尾余热利用系统中颗粒物、SO2NOx的排放限值分别为30mg/m³、200mg/m³和400mg/m³;水泥窑及窑尾余热利用系统中颗粒物、SO2NOx的特别排放限值分别为20mg/m³、100mg/m³和320mg/m³。20176月,江苏省出台《关于开展全省非电行业NOx深度减排的通知》,其中要求:自201961日前,江苏省全省水泥行业实现水泥窑烟气NOx排放浓度不高于100mg/m³。

20182月,河南省发布2018年大气污染防治攻坚战实施方案,探索实施重点行业超低排放改造。对于水泥行业,201810月底前,鼓励在水泥熟料企业试点开展超低排放改造。完成超低排放改造后,水泥窑废气在基准氧含量10%的条件下,颗粒物、SO2NOx排放浓度要分别不高于10mg/m³、50mg/m³、150mg/m³。

截止到2016年,水泥行业脱硝装置安装率超过85%,但是排放标准宽松。SNCR技术在水泥行业脱硝应用广泛,但脱硝效率不高,同时还存在氨逃逸的隐患。随着各地方不断出台或探索实施更加严格的排放标准,水泥行业现有脱硝装备将无法满足环保要求,在水泥行业推动SCR脱硝技术应用势在必行。水泥行业烟气出口温度较高,但是该高温区烟气含尘量大,催化剂易受飞灰侵蚀,不利于高温脱硝,故在除尘后采用低温脱硝技术具有明显的优势。截至2018年底,全国共有水泥熟料生产线1,681条,超低排放改造空间巨大。

4)工业锅炉的需求和容量

我国燃煤工业锅炉保有量大,分布广,能耗高,污染重,能效和污染控制整体水平与国外相比存在一定的差距,节能减排潜力巨大。2018年,各地区将加快淘汰10蒸吨及以下燃煤小锅炉,全面启动城市建成区35蒸吨及以下燃煤锅炉淘汰工作。到2020年,空气质量不达标的地区要淘汰10蒸吨以下的工业燃煤锅炉,其他区域保留下来的锅炉要达到超低排放限值的要求。截至2016年底,我国锅炉保有量为53万台左右,假设80%是燃煤工业锅炉,即42.4万台。截至2017年,工业锅炉约有43万蒸吨。锅炉的超低排放改造和电厂相似,10KW的机组和35蒸吨的锅炉规模接近,因此改造投资费用也接近。假设需改造燃煤工业锅炉占50%,即21.2万台,每台平均烟气改造费用为20万元,则工业燃煤锅炉超低排放改造市场空间大约有400亿元。