尚光旭,司傳海,劉 媛
(中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì),北京 100037)
“十三五”除塵脫硫脫硝行業(yè)政策導(dǎo)向及發(fā)展趨勢(shì)
尚光旭,司傳海,劉媛
(中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì),北京100037)
從除塵脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和近幾年國(guó)家有關(guān)熱點(diǎn)政策出發(fā),分析判斷“十三五”期間脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),提出火電超低排放改造、廢脫硝催化劑處理處置、燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染治理、非電重點(diǎn)行業(yè)除塵脫硫脫硝及第三方專業(yè)化治理等方向?qū)⒊蔀椤笆濉背龎m脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
除塵;脫硫;脫硝;發(fā)展趨勢(shì)
1.1除塵行業(yè)
我國(guó)除塵涉及的重點(diǎn)行業(yè)主要包括火電、鋼鐵、水泥、有色、石化、化工、垃圾焚燒等行業(yè)。電除塵器和袋式除塵器是目前我國(guó)主要的除塵設(shè)備??傮w而言,我國(guó)電除塵和袋除塵技術(shù)均已達(dá)到國(guó)際化水平。
近年來,我國(guó)生產(chǎn)和使用電除塵器的數(shù)量已居世界首位,技術(shù)水平也位居國(guó)際前茅,取得了一系列先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品成果,電除塵效率也得到進(jìn)一步提高。目前,我國(guó)的電除塵器不僅能滿足國(guó)內(nèi)需求,還有相當(dāng)部分出口國(guó)外,我國(guó)電除塵行業(yè)已能與國(guó)外廠商抗衡。電除塵器在我國(guó)應(yīng)用最廣泛的是火電行業(yè),且隨著火電廠超低排放的推進(jìn),近年已涌現(xiàn)出如濕式電除塵器、低低溫電除塵器、電袋復(fù)合除塵器等一批先進(jìn)適用技術(shù),且在火電行業(yè)的應(yīng)用也越來越多。但我國(guó)電除塵器雖然在火電行業(yè)的應(yīng)用較為廣泛和成熟,但是其在水泥、冶金等其他行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)展卻較為緩慢,其在各行業(yè)的發(fā)展情況很不平衡,當(dāng)然這與國(guó)家政策和企業(yè)效益密切相關(guān)。
當(dāng)前我國(guó)袋式除塵器水平也已達(dá)到國(guó)際水平,其應(yīng)用覆蓋眾多領(lǐng)域,除塵效率高、效果可靠,且具有協(xié)同控制多種污染物的能力。隨著材料制造工藝的進(jìn)步,近幾年我國(guó)也研制出了芳綸、聚苯硫醚、聚酰亞胺和聚四氟乙烯濾料等急需材料,同時(shí)還發(fā)展了復(fù)合濾料加工工藝,使濾料性能取得跨越式發(fā)展,結(jié)束了我國(guó)高端袋除塵濾料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面,為我國(guó)袋式除塵器走出國(guó)門奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.2脫硫脫硝行業(yè)
我國(guó)脫硫脫硝重點(diǎn)行業(yè)涉及火電、鋼鐵、水泥、玻璃、化工等行業(yè),其中火電行業(yè)脫硫脫硝發(fā)展最為迅速,技術(shù)工藝較為成熟,這與“十二五”期間國(guó)家重點(diǎn)推進(jìn)電力環(huán)保相呼應(yīng),鋼鐵燒結(jié)機(jī)脫硫和水泥窯脫硝發(fā)展也有起色,相比之下,其他非電行業(yè)脫硫脫硝工作則進(jìn)展緩慢。截至2015年底,我國(guó)火電脫硫脫硝裝機(jī)容量比例已分別達(dá)到總裝機(jī)容量的99%和92%;鋼鐵燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施安裝率達(dá)到88%;新型干法水泥生產(chǎn)線脫硝設(shè)施安裝產(chǎn)能也達(dá)到16億t。
1.3火電超低排放
我國(guó)火電超低排放工作進(jìn)展迅速,截至2016年1月,全國(guó)已有近2億kW煤電機(jī)組完成了超低排放升級(jí)改造,占到總煤電機(jī)組裝機(jī)容量的20%以上,而且當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行升級(jí)改造的煤電機(jī)組容量也達(dá)到了8000萬kW。
近幾年,國(guó)家密集出臺(tái)了一系列與大氣污染防治相關(guān)的政策類文件,大力推動(dòng)大氣污染防治工作,有力地促進(jìn)了除塵脫硫脫硝行業(yè)的快速發(fā)展。
2013年2月,環(huán)保部發(fā)布《關(guān)于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》,在“三區(qū)十群”的火電、鋼鐵、石化、水泥、有色、化工等六大行業(yè)以及燃煤鍋爐項(xiàng)目上執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。
2013年9月,《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確提出截至2017年“三區(qū)十群”的顆粒物治理目標(biāo),同時(shí)還強(qiáng)調(diào)全面整治燃煤小鍋爐、加快重點(diǎn)行業(yè)除塵脫硫脫硝工程建設(shè)、燃煤鍋爐要實(shí)施脫硫等要求,凸顯了推進(jìn)燃煤鍋爐及重點(diǎn)行業(yè)大氣污染治理工作的必要性和緊迫性。
《燃煤發(fā)電機(jī)組環(huán)保電價(jià)及環(huán)保設(shè)施運(yùn)行監(jiān)管辦法》及《關(guān)于進(jìn)一步疏導(dǎo)環(huán)保電價(jià)矛盾的通知》對(duì)燃煤發(fā)電機(jī)組達(dá)標(biāo)排放實(shí)行電價(jià)補(bǔ)貼。
2014年8月,《關(guān)于加強(qiáng)廢煙氣脫硝催化劑監(jiān)管工作的通知》將廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)納入危險(xiǎn)廢物,明確了廢煙氣脫硝催化劑的管理范疇,打開了廢煙氣脫硝催化劑處理處置的潛在市場(chǎng)。
2014年10月29日,《燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實(shí)施方案》繼火電行業(yè)大幅提高排放標(biāo)準(zhǔn)后,首次針對(duì)非電行業(yè)燃煤工業(yè)鍋爐的提標(biāo)改造提出要求。
2014年12月27日,《關(guān)于推行環(huán)境污染第三方治理的意見》著力開始培育第三方治理市場(chǎng),除塵脫硫脫硝行業(yè)的第三方治理工作也正在大力推進(jìn)。
《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》(簡(jiǎn)稱《計(jì)劃》)規(guī)定東部地區(qū)新建煤電機(jī)組大氣污染物排放基本達(dá)到超低排放限值:煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3(基準(zhǔn)氧含量6%條件下),中部地區(qū)新建機(jī)組原則上接近或達(dá)到超低排放限值,鼓勵(lì)西部地區(qū)新建機(jī)組接近或達(dá)到超低排放限值;且要穩(wěn)步推進(jìn)東部地區(qū)現(xiàn)役煤電機(jī)組的超低排放改造,鼓勵(lì)其他地區(qū)現(xiàn)役煤電機(jī)組的超低排放改造。同時(shí)《計(jì)劃》支持同步開展大氣污染物聯(lián)合協(xié)同脫除,控制三氧化硫、汞、砷等污染物排放?!队?jì)劃》拉開了煤電機(jī)組升級(jí)超低排放的大幕,使超低排放成為未來幾年煤電機(jī)組大氣污染治理的重點(diǎn)。
2015年12月2日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造,大幅降低發(fā)電煤耗和污染排放,并提出了具體目標(biāo)。2015年12月9日,《關(guān)于實(shí)行燃煤電廠超低排放電價(jià)支持政策有關(guān)問題的通知》規(guī)定對(duì)完成超低排放改造的燃煤發(fā)電企業(yè)給予上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,增加了煤電企業(yè)升級(jí)超低排放的動(dòng)力。
《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》(簡(jiǎn)稱《綱要》)前所未有地提出了綠色發(fā)展理念,并且規(guī)劃通篇也貫穿綠色發(fā)展理念,將環(huán)境保護(hù)工作提高到了新的歷史性高度。《綱要》提出加強(qiáng)大氣污染治理、提高環(huán)境質(zhì)量等任務(wù)和目標(biāo),提出對(duì)SO2和NOx繼續(xù)實(shí)施總量控制,增加細(xì)顆粒物為約束性指標(biāo)。《綱要》還提出燃煤鍋爐脫硫脫硝除塵改造、鋼鐵燒結(jié)機(jī)脫硫改造、水泥窯脫硝改造等重點(diǎn)工程。
從上述系列政策的引導(dǎo)方向中不難發(fā)現(xiàn),火電超低排放改造、廢脫硝催化劑處理處置、燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染治理、非電重點(diǎn)行業(yè)除塵脫硫脫硝及第三方專業(yè)化治理等方向?qū)⒊蔀椤笆濉背龎m脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
3.1火電行業(yè)除塵脫硫脫硝
(1)火電超低排放改造
實(shí)現(xiàn)超低排放改造是未來幾年火電行業(yè)的發(fā)展方向,按照近兩年火電超低排放改造推進(jìn)速度,我國(guó)火電廠超低排放改造工作預(yù)計(jì)將在“十三五”期間完成,隨后將迎來火電行業(yè)超低排放裝備不斷淘汰更新的發(fā)展階段。火電廠實(shí)現(xiàn)超低排放不僅能夠改善我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量,還能增強(qiáng)我國(guó)火電企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,為國(guó)內(nèi)其他非電行業(yè)實(shí)現(xiàn)大氣污染治理提供指引。
火電廠超低排放工藝路線的選擇需要根據(jù)情況具體分析判斷,一般為除塵脫硫脫硝等單元工藝的組合,為節(jié)省成本提高效率,對(duì)原有工藝單元進(jìn)行改造升級(jí)是比較便捷的選擇,當(dāng)然也可引入全新工藝來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。目前,煙塵超低排放一般通過增加濕式電除塵器來實(shí)現(xiàn),也可將電除塵器升級(jí)改造為低低溫電除塵器或電袋復(fù)合除塵器,還可采用電凝并技術(shù)、高頻電源技術(shù)、旋轉(zhuǎn)電極式電除塵技術(shù)等提高電除塵效率;脫硝超低排放一般通過增加催化劑層數(shù)實(shí)現(xiàn);脫硫超低排放則一般通過原有工藝增效(增加噴淋層、串聯(lián)脫硫塔、優(yōu)化氣液流場(chǎng)反應(yīng)條件等)來實(shí)現(xiàn)。目前,逐步成熟的超低排放工藝路線已經(jīng)為超低排放的迅速推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(2)脫硫廢水零排放
《火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定火電廠脫硫廢水必須實(shí)現(xiàn)“零排放”。但目前國(guó)內(nèi)鮮有真正實(shí)現(xiàn)脫硫廢水“零排放”的電廠,且全國(guó)90%以上的電廠采用濕法脫硫工藝,脫硫廢水產(chǎn)生量巨大,因此未來脫硫廢水“零排放”市場(chǎng)空間巨大,在未來幾年這一市場(chǎng)將逐步釋放,預(yù)計(jì)“十三五”期間脫硫廢水處理市場(chǎng)在1000億元左右。
(3)失活脫硝催化劑再生及廢催化劑處置
SCR脫硝催化劑的使用年限一般為3~5年,在未來幾年,將會(huì)有大量脫硝催化劑陸續(xù)達(dá)到使用年限失活。目前,2012年前安裝的脫硝催化劑已達(dá)到使用年限,開始進(jìn)入更新階段,總量約10萬m3,預(yù)計(jì)到2018年需要更新的脫硝催化劑將達(dá)到25萬m3。目前已有失活脫硝催化劑再生技術(shù)儲(chǔ)備,因此可以再生失活脫硝催化劑后繼續(xù)投用,直至催化劑再生效益已沒有吸引力后,再將廢催化劑作為危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處理處置。
失活脫硝催化劑的再生技術(shù)可使催化劑活性恢復(fù)到新鮮催化劑的90%以上,從而有效延長(zhǎng)催化劑的使用壽命、降低更換新鮮催化劑的成本,并減少?gòu)U催化劑的處置費(fèi)用和給環(huán)境帶來的二次污染,實(shí)現(xiàn)資源的可循環(huán)利用。目前在失活催化劑再生過程中,還存在SO2氧化率較高、廢水處理、部分不能再生和廢催化劑的最終處理處置等問題,需積極開發(fā)廢催化劑的處理處置技術(shù)。
“十三五”期間,失活脫硝催化劑的再生和廢脫硝催化劑的處理處置必然成為熱點(diǎn)。廢脫硝催化劑屬于危險(xiǎn)廢物,大量廢脫硝催化劑的產(chǎn)生將對(duì)我國(guó)環(huán)境質(zhì)量形成巨大壓力,其妥善處理處置必然穩(wěn)步推進(jìn)。
(4)Hg、Pb、SO3等協(xié)同控制
“十二五”期間國(guó)家已經(jīng)對(duì)Hg、Pb、SO3等污染物的協(xié)同控制提出了要求,隨著綠色發(fā)展的推進(jìn),“十三五”期間將逐步落實(shí)Hg、Pb、SO3等污染物的協(xié)同控制。
(5)加快推進(jìn)第三方治理服務(wù)
“十三五”期間環(huán)保產(chǎn)業(yè)仍將保持年均20%左右的增速,市場(chǎng)空間巨大,涉及行業(yè)眾多,實(shí)行環(huán)境污染第三方治理易于提高環(huán)保工程運(yùn)維質(zhì)量管理,提高環(huán)保工程的專業(yè)化運(yùn)維水平。隨著我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,未來幾年各行業(yè)的環(huán)境污染第三方治理將持續(xù)快速發(fā)展。
3.2燃煤工業(yè)鍋爐除塵脫硫脫硝
火電大氣污染治理之后,燃煤工業(yè)鍋爐將成為大氣污染治理的主戰(zhàn)場(chǎng)。我國(guó)中小型燃煤工業(yè)鍋爐量大面廣,廣泛應(yīng)用于供熱、化工、冶金、造紙、印染、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。污染最嚴(yán)重的中小型燃煤鍋爐每年消耗了我國(guó)25%的煤炭,其大氣污染物排放占我國(guó)燃煤污染物排放總量的比例高達(dá)60%。與電力行業(yè)改造不同,由于工業(yè)鍋爐往往單體容量小,在其后端加裝脫硫脫硝裝置需要根據(jù)具體情況確定治理工藝路線,還需考慮經(jīng)濟(jì)性,在這種情況下,燃煤替代也是重要路線。
3.3非電行業(yè)除塵脫硫脫硝
非電行業(yè)主要包括冶金、建材、玻璃、石化、化工等行業(yè),非電行業(yè)除塵脫硫脫硝也是完成大氣污染減排、改善環(huán)境質(zhì)量的重要方面。隨著我國(guó)電力環(huán)保水平逐步達(dá)到國(guó)際水平,大氣污染治理工作的重心也將逐步向非電重點(diǎn)行業(yè)傾斜?!笆濉逼陂g鋼鐵工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)將大幅收緊,燒結(jié)機(jī)頭顆粒物、二氧化硫、煉鐵顆粒等主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)將分別降低60%、90%、92%,預(yù)計(jì)未來鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣凈化技術(shù)會(huì)選擇同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)。其他行業(yè)的除塵脫硫脫硝工作也將穩(wěn)步推進(jìn)?!?/p>
Industrial Policy Guiding and Development Trend of Dust Removal,Desulfurization and Denitration in“the Thirteenth Five-year Plan”
SHANG Guang-xu,SI Chuan-hai,LIU Yuan
(CAEPI,Beijing 100037,China)
From the viewpoint of the industry development status of dust removal,desulfurization and denitration and the relevant hotspot policies of the country in the recent years,the paper analyzes and estimates the industry development trend of desulfurization and denitration during “the Thirteenth Five-year Plan”,puts forward that the ultra-low emission reform of thermal power,the treatment and disposal of scrap denitration catalyzer,the air pollution treatment of coal-fired industrial boilers,and the dust removal,desulfurization and denitration of non-electric key industries as well as the third party specialization treatment will become an important trend of industry development of dust removal,desulfurization and denitration during “the Thirteenth Five-year Plan”.
dust removal;desulfurization;denitration;development trend
X324
A
1006-5377(2016)10-0021-03