火电排污新标准.doc

火电排污新标准，脱硝来带千亿市场蛋糕 2011-6-23 11:54:00 2推荐本文我国是以燃煤为主的发展中国家，其能源构成以煤炭为主，消耗量占一次能源消费量的76%左右1。随着经济的快速发展，煤耗的增加，燃煤造成的大气污染日趋严重，特别是燃煤烟气中的氮氧化物（NOx），是大气污染的主要污染物之一。NOx是NO、NO2、N2O、N2O4、N2O5等物质的总称，由其引起的环境问题以及对人体健康的危害可以归纳为以下几个方面：（1）NOx对人体的致毒作用，尤其是二氧化氮，可以引起支气管和肺气肿等呼吸系统疾病；（2）NOx对植物具有损害作用；（3）NOx是形成酸雨、酸雾的主要污染物；（4）NOx与碳氢化合物共同作用可形成光化学烟雾；（5）NOx参与臭氧层的破坏。因此，NOx对大气的污染已成为一个不容忽视的重要问题，控制和治理氮氧化物污染已迫在眉睫。燃煤烟气脱氮称为烟气脱硝，脱硝是控制NOx污染的一个重要途径。在除尘脱硫相继结束后，氮氧化物减排将是十二五大气污染治理重中之重。2011年2月14日国家环保部颁布火电厂大气污染物排放标准（二次征求意见稿）计划2012年开始实施。从2012年1月1日开始，要求所有新建机组NOx排放量达到100毫克/立方米。从2014年1月1日开始，要求重点地区所有火电投运机组NOx排放量达到100mg/立方米，而非重点地区2003年以前投产的机组达到200mg/立方米。一、脱硝技术的分类：1、低氮燃烧技术主要有五种。与烟气脱硝不同，炉内脱硝是在燃烧过程中减低氮氧化物的排放，也称为前端脱硝。目前炉内脱硝的技术主要包括低氮燃烧器技术，空气分级技术，再燃技术等。2、烟气脱销选择性催化还原（SCR）脱硝SCR（Selective Catalytic Reduction）是由美国Eegelhard公司发明并于1959年申请了专利，而日本率先在20世纪70年代对该方法实现了工业化。SCR脱硝原理是利用NH3和催化剂（铁、钒、铬、钴或钼等碱金属）在温度为200450时将NOx还原为N2。NH3具有选择性，只与NOx发生反应，基本上不与O2反应，所以称为选择性催化还原脱硝。SCR法中催化剂的选取是关键。故采用SCR法必须首先进行烟气除尘和脱硫，或者是选用不易受肮脏烟气污染影响的催化剂；同时要使催化剂具有一定的活性，还必须有较高的烟气温度。通常是采用二氧化钛为基体的碱金属催化剂，最佳反应温度为300400。SCR法是国际上应用最多，技术最成熟的一种烟气脱硝技术。在欧洲已有120多台大型的SCR装置的成功应用经验，其NOx的脱除率达到80%90%；日本大约有170套SCR装置，接近100000MW容量的电厂安装了这种设备；美国政府也将SCR技术作为主要的电厂控制NOx技术。20世纪90年代福建后石电厂采用日立技术在600MW火电机组上率先建成了我国第一套SCR烟气脱硝装置。国华太仓发电有限公司7号机组、浙江乌沙山电厂、宁海电厂、福建嵩屿电厂采用的SCR法烟气脱硝装置也已先后投入运行。到目前为止共有约200台套的脱硝装置。非选择性催化还原（SNCR）脱硝与SCR法相比，SNCR法除不用催化剂外，基本原理和化学反应基本相同。SNCR法通过在烟道气中产生的氨自由基与NOx反应，以去除NOx。因没有催化剂作用，反应所需温度较高（9001200），温度控制是关键，以免氨被氧化成氮氧化物。该法的优点是不需催化剂，投资较SCR法小（投资费用15美元/千瓦）。但氨液消耗量大，NOx的脱除率也不高。日本的松岛火电厂的14号燃油锅炉、四日市火电厂的两台锅炉、知多火电厂350MW的2号机组和横须火电厂350MW的2号机组都采用了SNCR法。但目前大部分锅炉都不采用此法，主要原因是：（1）效率不高；（2）反应剂和运载介质（空气）的消耗量大；（3）氨的泄漏量大；（4）生成的（NH4）2SO4和NH4HSO4会腐蚀和堵塞设备。3、低氮燃烧脱硝和SCR脱硝是目前主流的脱硝技术。目前火电厂应用的脱硝手段有三种：低氮燃烧脱硝，选择性催化还原法（SCR）脱硝和非选择性催化还原法（SNCR）脱硝。目前国内的应用情况是SCR占整体脱硝70%市场份额，是目前主流的脱硝技术；低氮燃烧脱硝目前在300MW以上新建机组都有应用，但由于脱除效率低，需要跟SCR系统联合使用；SNCR系统国内只有两个项目应用，在全球范围内，SNCR在电站锅炉上的应用也仅有30套左右。二、行业规模1、目前行业规模：脱硝设备：截至2010年底，到目前为止共有约200台套的脱硝装置计算：烟气脱硝设备：万元/万千瓦时；炉内脱硝设备万元/万千万时，目前已按装脱硝设备机组达到万千瓦时计算：合计：亿元。催化剂：截至2010年底，我国催化剂产能将达到60000m3/年，可满足7500万千瓦的烟气脱硝催化剂容量。按照平均市场价3-4万/ m3计算，市场空间18-24亿元。2、未来行业规模：国内目前脱硝机组占比仅8%，脱硝市场容量1300亿元。截至2009年底，中国火电装机容量6.52亿千瓦。火电厂烟气脱硝机组投运容量约5000万千瓦，已建脱硝机组装机容量占比仅8%，未脱硝机组占比92%，市场空间广阔。按照烟气脱硝和炉内脱硝单位投资成本估算，整体市场容量1300亿元左右。其中尾气SCR脱硝市场容量900亿，低氮燃烧系统市场容量400亿。年均市场容量260亿元。选择催化还原系统（SCR系统）的核心是催化剂，占总投资成本的40%。预计，十二五期间SCR催化剂年均市场40-60亿元左右。2015年后年均市场50亿元左右。SCR系统技术成熟，市场启动初期催化剂的需求量会出现快速增长，将首先受益。目前SCR催化剂的生产技术主要掌握在日本和美国，德国企业手中，呈现寡头垄断的市场竞争格局。国内的生产线技术来源主要是海外企业。三、行业发展风险分析：（1）火电装机容量增量相对下降。截至2009年底全国发电装机容量达到8.74亿千瓦，据国家发展和改革委员会所作的20082020年发电设备市场预测，2015年末我国发电装机总容量将达到12.60亿千瓦，20112015年我国年均增长装机容量0.68亿千瓦，该增量虽然比上一轮宏观经济启动时2004年的增量有所上升，但比2007年、2008年和2009年新增装机容量均有所下降，行业可能受到火电装机容量相对下降的不利影响。（2）电厂脱硝正式政策出台时间：我们预计，国家正式政策会在2011上半年出台，但是二次征求意见稿是否还需要进行大的调整，存在不确定性。（3） 脱硝补贴电价：由于脱硝增加了电厂的运营成本，在电厂效益普遍不好的情况下，国家补贴政策能否尽快出台也影响了脱硝的实际进度。（4） 前端脱硝竞争：我们认为，