我國火電廠脫硫脫硝行業(yè)2009年發(fā)展綜述

（中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會，北京 100037）

我國火電廠脫硫脫硝行業(yè)2009年發(fā)展綜述

（中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會，北京 100037）

介紹了2009年我國火電廠脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展概況，分析了行業(yè)存在的主要問題，提出了對策及建議，并對行業(yè)發(fā)展進行了展望。

火電廠;脫硫;脫硝;行業(yè)發(fā)展

1 火電廠煙氣脫硫行業(yè)發(fā)展概況

1.1 行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析

近幾年來，我國火電行業(yè)進入快速發(fā)展時期，截至2009年底，我國火電廠裝機容量達到6.03億千瓦，年煤耗量超過14億噸；火電廠煙氣脫硫裝機容量超過4.0億千瓦，約占煤電裝機總?cè)萘康?0%。

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，2008年全國二氧化硫排放量2321.2萬噸，比2007年下降5.95%。與2005年相比，二氧化硫排放總量下降8.95%，不僅繼續(xù)保持了下降的良好態(tài)勢，而且首次實現(xiàn)了任務(wù)完成進度趕上時間要求。督促企事業(yè)單位按期完成煙氣自動在線監(jiān)控設(shè)備的安裝和驗收，并與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)運行。對煙氣脫硫脫硝行業(yè)市場的規(guī)范提出了新的挑戰(zhàn)。

1.2 火電廠脫硫產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

火電廠脫硫產(chǎn)業(yè)排名前20的脫硫企業(yè)的合同容量占全國合同總量的90%，投運容量占全國總量的78%，當(dāng)年投運容量占全國總量的87%。與2007年相比，累計投運脫硫工程容量排名前10名的脫硫公司變化不大，分別為：北京國電龍源環(huán)保工程有限公司、武漢凱迪電力環(huán)保有限公司、中國博奇環(huán)?？萍迹毓桑┯邢薰?、浙江浙大網(wǎng)新機電工程有限公司、中電投遠達環(huán)保工程有限公司、山東三融環(huán)保工程有限公司、福建龍凈環(huán)保股份有限公司、浙江天地環(huán)保工程有限公司、清華同方環(huán)境股份有限公司、中國華電工程（集團）有限公司。

1.3 脫硫技術(shù)發(fā)展概況

近年來，我國通過自主研發(fā)和引進、消化吸收、再創(chuàng)新，使煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化取得了重大進展，火電廠煙氣脫硫技術(shù)國產(chǎn)化能力基本可以滿足“十一五”時期減排二氧化硫的需要。

目前，已有石灰石-石膏法、煙氣循環(huán)流化床法、海水脫硫法、脫硫除塵一體化、半干法、爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣增濕活化法、活性焦吸附法等十多種煙氣脫硫工藝技術(shù)得到應(yīng)用。與國外情況相同，在諸多脫硫工藝技術(shù)中，石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)仍是當(dāng)前的主流工藝技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計，投運、在建和已經(jīng)簽訂合同的火電廠煙氣脫硫項目中，石灰石-石膏濕法脫硫工藝技術(shù)所占比重達93%以上；海水脫硫法、煙氣循環(huán)流化床法、氨法煙氣脫硫等所占比重為7%。

1.4 設(shè)備、材料發(fā)展概況

目前，我國火電廠脫硫所需配套設(shè)備和材料已經(jīng)基本上實現(xiàn)國產(chǎn)化，并且已具備一定的可選擇性，只有個別大型專業(yè)設(shè)備和運行控制系統(tǒng)及監(jiān)測系統(tǒng)的性能與國外相比還略顯不足。因此，在實際實施的工程中業(yè)主仍存在進口的要求。

1.5 運行管理發(fā)展概況

為貫徹落實國家節(jié)能減排綜合性工作方案，進一步提高火電廠脫硫裝置運行水平及投運率，確保二氧化硫約束性指標(biāo)順利實現(xiàn)，需要對火電廠脫硫設(shè)施的運行實行全面科學(xué)管理。目前已有部分脫硫公司取得了運營管理資質(zhì)并負責(zé)脫硫設(shè)施的運行。

2 火電廠煙氣脫硝行業(yè)發(fā)展概況

2.1 火電廠脫硝產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

火電廠氮氧化物排放控制是自2003年頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223－2003）后逐步開始的。此后，一批新建火電機組大多采用了低氮氧化物燃燒技術(shù)，有的火電廠結(jié)合技術(shù)改造安裝了低氮氧化物燃燒器，商業(yè)化煙氣脫硝裝置也已在30萬千瓦、60萬千瓦裝機容量的多臺機組上投入運行，為火電廠降低氮氧化物的排放控制積累了經(jīng)驗。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前為止，約有90多家火電廠的近200臺總裝機容量為1.05億千瓦的機組已通過環(huán)評，其中已建、在建或擬建的火電廠煙氣脫硝項目達到5755萬千瓦裝機容量，主要分布在北京、上海、江蘇、浙江、廣東、山西、湖南、福建等?。ㄊ校Ｋ捎玫墓に嚰夹g(shù)主要是選擇性催化還原法（SCR）（約占96%）和非選擇性還原催化法（SNCR）（只占4%）。

2.2 火電廠脫硝技術(shù)發(fā)展概況

控制火電廠NOx排放的措施分兩大類。一類是通過燃燒技術(shù)的改進（包括采用先進的低NOx燃燒器）降低NOx排放量，另一類是在鍋爐尾部加裝煙氣脫硝裝置。

近幾年來，有關(guān)科研院校及各發(fā)電鍋爐生產(chǎn)企業(yè)，對低NOx燃燒技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)已取得了長足的進展。在2003年以后投建的燃煤發(fā)電鍋爐基本上都配用了先進的低NOx燃燒技術(shù)，尤其是在燃用煙煤的300MW及以上機組應(yīng)用后，其排放的NOx濃度可基本滿足2003年頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的限值要求，并實現(xiàn)了自行設(shè)計、自行制造和自行安裝調(diào)試。

隨著我國對NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴格，僅僅依靠燃燒技術(shù)控制火電廠NOx已不能滿足排放要求，因此實施煙氣脫硝已經(jīng)列上議事日程。在20世紀90年代應(yīng)用日本日立公司技術(shù)建成的福建后石電廠600MW火電機組率先建成了SCR煙氣脫硝裝置，該裝置投產(chǎn)后運行效果較好，NOx排放濃度只有85mg/m3，但同時也存在建設(shè)投資巨大、運行費用高等問題。通過不斷研發(fā)與實踐，我國第一家采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)SCR核心技術(shù)設(shè)計建設(shè)的脫硝工程——國華太倉發(fā)電有限公司7號機組（600MW）煙氣脫硝工程于2006年1 月20日成功投入運行。該工程中的關(guān)鍵設(shè)施—脫硝反應(yīng)器、噴氨格柵、供氨系統(tǒng)等均由蘇源環(huán)保公司獨立開發(fā)設(shè)計，脫硝催化劑采用日立造船公司的產(chǎn)品。

此外，還有10多家環(huán)保工程公司分別引進了美國B&W和FTI公司、德國魯奇和FBE公司、日本三菱和日立公司、意大利TKC公司、丹麥托普索公司的煙氣脫硝技術(shù)，已建成的煙氣脫硝裝置有26臺（套），總裝機容量為1125萬千瓦，其中除江蘇利港電力有限公司和江蘇闕山發(fā)電有限公司各2臺600MW機組采用SNCR法脫硝技術(shù)之外，其余均采用SCR法脫硝技術(shù)。當(dāng)工藝布置一層催化劑時，脫硝效率為40%，布置兩層催化劑時，脫硝效率為60%，布置三層催化劑時，脫硝效率可達到80%。

2.3 設(shè)備、材料發(fā)展概況

為了擺脫催化劑完全依賴進口的局面，北京國電龍源環(huán)保工程有限公司、重慶遠達、東方電氣集團旗下的成都東方凱特瑞環(huán)保催化劑有限責(zé)任公司、江蘇龍源催化劑有限公司、大拇指環(huán)?？萍技瘓F、瑞基催化科技有限公司等公司的SCR催化劑生產(chǎn)線相繼投產(chǎn)。

3 火電廠脫硫脫硝行業(yè)有關(guān)調(diào)研

（1）火電廠脫硫設(shè)施建設(shè)和運行情況調(diào)研

火電廠脫硫設(shè)施建設(shè)和運行情況調(diào)研由中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會與中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會共同完成，本次調(diào)研成果為國家制定二氧化硫技術(shù)政策提供了科學(xué)數(shù)據(jù)和技術(shù)依據(jù)。

根據(jù)國家環(huán)境保護總局污染控制司“關(guān)于委托進行火電廠脫硫調(diào)查的函”，中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會實施了“十五”期間火電廠脫硫設(shè)施建設(shè)與運行情況調(diào)研。調(diào)研工作主要分為資料調(diào)研、對主要脫硫公司進行書面調(diào)研和已建成項目現(xiàn)場調(diào)研三個方面。調(diào)研內(nèi)容主要包括“十五”期間二氧化硫排放、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管、脫硫設(shè)施建設(shè)、脫硫產(chǎn)業(yè)發(fā)展、已投運機組運行管理情況及存在的主要問題等。調(diào)查范圍為50MW及以上機組配套建設(shè)的煙氣脫硫設(shè)施，不包括循環(huán)流化床鍋爐、燃燒低硫煤、投加添加劑等爐內(nèi)脫硫措施（兩控區(qū)計劃項目除外）。

本次調(diào)研工作從2006年2月開始，共向100余個主要脫硫公司、配套設(shè)備供應(yīng)商發(fā)出了書面調(diào)研通知，共有65個單位填報了調(diào)研表，現(xiàn)場調(diào)研走訪了44個在2005年前脫硫設(shè)施已投運的火電廠。

本次調(diào)研的調(diào)研報告充分反映了當(dāng)前我國火電廠煙氣脫硫設(shè)施建設(shè)與運行的實際情況。

（2）我國火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)方案研究

受國家環(huán)境保護總局污染控制司的委托，中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會鍋爐爐窯脫硫除塵委員會于2007年4月至2008 年1月協(xié)助中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織開展了火電廠氮氧化物排放和控制現(xiàn)狀的調(diào)查和研究分析，并由協(xié)會牽頭組織《中國火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)方案研究》工作。該課題研究的目標(biāo)是：對我國燃煤電廠氮氧化物排放水平、燃燒過程影響因素及控制技術(shù)進行系統(tǒng)調(diào)研，在綜合分析和評價的基礎(chǔ)上，借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗，提出適合我國國情的火電廠氮氧化物控制技術(shù)方案。

（3）燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物等多種污染物協(xié)同控制技術(shù)方案研究

燃煤工業(yè)鍋爐排放的氮氧化物除了作為一次污染物有害于人體健康外，還會產(chǎn)生多種二次污染。氮氧化物是生成臭氧的重要前體物之一，也是形成區(qū)域細粒子污染和灰霾的重要原因。我國對燃煤工業(yè)鍋爐排放的煙塵和二氧化硫的控制，歷經(jīng)20多年已經(jīng)取得長足的進步，但仍不能滿足日趨嚴格的環(huán)境要求。對氮氧化物控制尚處于試點和起步階段，所以該課題擬將氮氧化物控制作為重點。課題具體提出：

1）燃煤工業(yè)鍋爐相關(guān)環(huán)境管理建議。為修訂燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和制訂控制技術(shù)政策提供依據(jù)。

2）燃煤工業(yè)鍋爐多種污染物協(xié)同控制技術(shù)方案，并對減排效果進行量化分析。

3）燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造建議，并進行節(jié)能減排效益分析。

4 行業(yè)發(fā)展存在的主要問題及分析

4.1 當(dāng)前火電廠脫硫行業(yè)存在的主要問題

（1）脫硫設(shè)施建設(shè)增長過快，規(guī)模過大，導(dǎo)致工程質(zhì)量受到影響；多數(shù)火電廠的脫硫設(shè)施建設(shè)工期短，難以達到正常施工周期要求?！暗蛢r標(biāo)”和“關(guān)系標(biāo)”是當(dāng)前脫硫市場混亂的突出表現(xiàn)，其直接后果將影響脫硫設(shè)施建設(shè)的工程質(zhì)量和可用率。

（2）煙氣在線監(jiān)測儀器未能發(fā)揮應(yīng)有的效能和作用，不能對火電廠大氣污染物排放情況實現(xiàn)實時監(jiān)控；對脫硫設(shè)施的監(jiān)管尚未全面到位。

（3）我國已投運的脫硫工藝中以石灰石－石膏法為主，但脫硫工藝路線單一，對脫硫副產(chǎn)物的處置和消納尚未引起足夠重視；部分電廠已出現(xiàn)堆放和拋棄的處置方式。預(yù)計到“十一五”末，我國將有3億千瓦燃煤發(fā)電機組配置石灰石－石膏法脫硫設(shè)施，按1臺300MW機組燃用含硫量為1%的煤種，每年運行5000～6000小時計，將產(chǎn)生脫硫石膏4.5萬～5.0萬噸，屆時全國每年將產(chǎn)生5000萬～6000萬噸脫硫石膏。如此大量的脫硫石膏要得到處置和消納是十分困難的，既浪費資源、占用場地，又會產(chǎn)生新的二次污染。

4.2 當(dāng)前火電廠脫硝行業(yè)存在的主要問題

（1）缺乏火電廠氮氧化物控制相關(guān)政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系。

（2）脫硝行業(yè)尚處于起步階段，脫硝技術(shù)主要依賴進口，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的脫硝技術(shù)較少。我國目前在發(fā)電機組上應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)除個別單位自行開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)外，絕大多數(shù)單位采用的SCR、SNCR煙氣脫硝技術(shù)尚處于引進、消化吸收和初步應(yīng)用階段，脫硝企業(yè)的技術(shù)水平亟待提高。

（3）目前應(yīng)用于脫硝技術(shù)的催化劑主要依賴進口，致使脫硝運行成本較高；盡管國內(nèi)目前已經(jīng)建設(shè)了部分催化劑生產(chǎn)基地，但由于均是采用國外技術(shù)，甚至原料也要進口，因而制約著脫硝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；失效催化劑屬危險廢物，對它的處理處置問題應(yīng)引起足夠重視；普遍作為脫硝還原劑的液氨在儲運和使用中的安全問題必須受到高度重視。

（4）當(dāng)前，脫硝行業(yè)開始步入快速發(fā)展期，因此應(yīng)該認真吸取脫硝設(shè)施建設(shè)中的經(jīng)驗和教訓(xùn)，加強脫硝設(shè)施建設(shè)與運行的全過程監(jiān)管。例如強化對脫硝工程建設(shè)在可研、環(huán)評、工程設(shè)計、施工、運行管理過程中單位和個人執(zhí)業(yè)資質(zhì)的管理。

5 行業(yè)發(fā)展展望

5.1 提高脫硫資源化綜合利用

目前，由于政策支持力度不夠，行業(yè)之間合作不多，火電廠脫硫副產(chǎn)物石膏約4000萬噸/年，而利用率僅為30%。因此應(yīng)制訂鼓勵脫硫副產(chǎn)物綜合利用的經(jīng)濟政策，研究制訂天然石膏開采生態(tài)補償?shù)慕?jīng)濟政策（收生態(tài)稅），鼓勵建立區(qū)域性的脫硫副產(chǎn)物綜合利用專業(yè)機構(gòu)，實現(xiàn)脫硫副產(chǎn)物的集約型利用。開展脫硫石膏等脫硫副產(chǎn)物工業(yè)化利用途徑的研究和示范，提高利用率，減少二次污染。

整體脫硫系統(tǒng)集成和服務(wù)方案的提供將是衡量業(yè)內(nèi)企業(yè)核心競爭力的重要依據(jù)和評價標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)加強核心技術(shù)團隊的建設(shè)，提高對脫硫副產(chǎn)品再加工及關(guān)鍵接口技術(shù)等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)工藝的研發(fā)能力。

5.2 加強技術(shù)創(chuàng)新，開展脫硫新技術(shù)示范

國家有關(guān)部門應(yīng)在政策、項目和資金上繼續(xù)支持和組織實施300MW及以上火電機組的煙氣脫硫完善化技術(shù)示范和和引進技術(shù)再創(chuàng)新，重點解決工藝設(shè)計、設(shè)備成套和運行規(guī)范化等問題，提高脫硫設(shè)施工程建設(shè)質(zhì)量和運行管理水平。通過示范使脫硫工程技術(shù)達到國際先進水平，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝技術(shù)。

積極開展脫硫新工藝研究，在高硫煤地區(qū)開展回收單質(zhì)硫新技術(shù)的工業(yè)性研究及示范。開展氨法、活性焦法和其它資源回收型脫硫新技術(shù)的工業(yè)性研究。積極爭取利用環(huán)保專項資金、國債等資金渠道支持進行新技術(shù)示范。扶持自有知識產(chǎn)權(quán)的脫硫脫硝技術(shù)，以廢治廢，利用白泥、電石渣為脫硫劑，應(yīng)地制宜，開展脫硫脫硝新技術(shù)示范。

5.3 加強行業(yè)之間合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢

加強行業(yè)之間的合作，積極與化工、化肥、建材等行業(yè)協(xié)會合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢，邀請有關(guān)專家、企業(yè)，召開各種研討會，使脫硫副產(chǎn)物石膏如同火電廠粉煤灰一樣得到有效利用。

5.4 進一步加強脫硫服務(wù)運營市場

脫硫服務(wù)運營市場的興起已成為必然趨勢，已經(jīng)擁有行業(yè)運營業(yè)績和經(jīng)驗的企業(yè)將成為產(chǎn)業(yè)調(diào)整期的先行者。專業(yè)運營服務(wù)商的興起也將得益于運營。

5.5 開拓非火電脫硫需求

根據(jù)國內(nèi)二氧化硫的排放情況，非火電脫硫市場主要集中在鋼鐵、有色、建材、化工、石化等重點行業(yè)。“十一五”期間，國家非火電脫硫重點在鋼鐵行業(yè)，尤其是鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)機煙氣脫硫，因為燒結(jié)過程中排放的二氧化硫約占鋼鐵行業(yè)總排放量的60%以上。

我國共有燒結(jié)機1200多套。"十一五"期間，按照二氧化硫減排目標(biāo)責(zé)任書的規(guī)定，12家鋼鐵企業(yè)、14臺燒結(jié)機要實施脫硫治理示范工程。目前，燒結(jié)脫硫工程的造價在3000萬～8000萬元之間，假設(shè)平均造價為5000萬元，那么“十一五”期間，僅14個示范工程就有7億元的市場空間。假設(shè)所有燒結(jié)機中有30%需要實施脫硫治理，那么整個鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機脫硫市場空間約為60億元。

建材、化工、有色、石化行業(yè)二氧化硫合計排放量是鋼鐵行業(yè)的2.6倍，按此比例，粗估這些行業(yè)的脫硫市場空間為156億元。加上鋼鐵行業(yè)，這5個重點非火電行業(yè)脫硫市場空間總計約為216億元。

Abstract:The paper recommends the development situation of desulfurization & denitration industry of China power plants in 2009, analyzes the main problems existed in industry, puts forward counter-measures and suggestions and makes prospects in the industry development

Key words:power plant; desulfurization; denitration; industry development

China Development Report on Desulfurization & Denitration Industry of Power Plant in 2009

(Committee of Desulfurization and Dust Removal of Boiler and Kiln, CAEPI, Beijing 100037, China)

X324

A

1006-5377（2010）06-0017-04