我國火電廠脫硫脫硝行業2008 年發展綜述
摘要:介紹了2008年我國火電廠脫硫脫硝行業的發展概況，分析了行業存在的主要問題，并提出了對策及建議。
關鍵詞:火電廠,脫硫,脫硝,行業發展
1 2008年火電廠脫硫脫硝行業發展概況
1.1 2008年行業發展環境分析
2008年底，我國火電廠煙氣脫硫裝機容量超過3.79億kW，約占煤電裝機總容量的66%；當年投運10萬kW及以上的火電機組脫硫裝置容量為1.10億kW，比2007年減少5.2%。
《國家環境保護“十一五”規劃》綱要中明確提出：“十一五”期間二氧化硫排放量減少10%的削減目標。這一重要約束性指標提出后，2006年火電廠二氧化硫排放總量不但沒有減少，反而由2005年的1300萬噸增長到1350萬噸，增長了3.8%。2007年經過采取節能減排措施，當年二氧化硫排放總量有所減少，但是要完成“十一五”規定的減排任務仍十分艱巨。近期氮氧化物的減排任務也開始提上日程。這將是推動我國火電廠脫硫脫硝行業快速發展的動力和要求。
國務院在2007年和2008年分別發布了《主要污染物總量減排監測辦法》和《關于進一步做好國控重點污染源自動監控能力建設項目實施工作的通知》，文件要求企事業單位按期完成煙氣自動在線監控設備的安裝和驗收，并與環保部門聯網運行。該文件的出臺對煙氣脫硫脫硝行業市場的規范提出了新的挑戰和機遇。
1.2 2008年行業經營狀況分析
1.2.1 火電廠煙氣脫硫行業
2008年排名前20的脫硫公司合同容量占行業總量的90.8%，投運容量占全行業總量的78.3%，當年投運容量占全行業總量的87.1%。與2007年相比，前10名的脫硫公司變化不大，福建龍凈環保股份有限公司、中國華電工程（集團）有限公司進入前10名。
2008年底前，各脫硫公司已投運的脫硫裝機容量見表1；各脫硫公司已簽訂合同的脫硫工程容量見表2；2007、2008年脫硫產業信息登記對比情況見表3。
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目前，已有部分脫硫公司取得運營管理資質并負責脫硫設施的運行管理。火電廠煙氣脫硫特許經營第一批試點開始至今，共有11個項目，包括龍源環保、中電投遠達、博奇科技、國電清新等7家國內業績突出、實力雄厚的專業化脫硫公司都積極參與了試點，并從中積累了運行管理的經驗。
1.2.2 火電廠煙氣脫硝行業
火電廠氮氧化物排放控制是自2003年頒布《火電廠大氣污染物排放標準》（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，有的火電廠結合技術改造安裝了低氮氧化物燃燒器，商業化煙氣脫硝裝置也已在30萬kW、60萬kW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驗。據不完全統計，到目前為止約有90多家電廠的近200臺總裝機容量為1.05億kW的機組已通過環評，其中已建、在建或擬建的火電廠煙氣脫硝項目達到5745萬kW裝機容量（如表4所示），主要分布在北京、上海、江蘇、浙江、廣東、山西、湖南等省（市）。所采用的工藝技術主要是選擇性催化還原法（SCR），約占96％，非選擇性還原催化法（SNCR）只占4％。
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1.3 新技術的開發應用
U形吸收區高速平流塔集成式煙氣脫硫技術針對“投資運行費用低、占地面積少”的需求，發明了以“煙氣進出口同側等高”為特征的U形吸收區高速平流噴淋塔，解決了現有技術煙道系統復雜冗長的難題，實現了石膏旋流站、真空皮帶脫水機、石膏貯倉、事故漿液罐縱向空間延伸緊湊布置，從而大幅降低了煙氣阻力、設備高度和占地面積；共獲中國發明專利授權12項，計算機軟件著作權1項，實現了FGD技術的突破。與現有技術相比，該技術總體投資費用降低約45%（其中占地面積降低40%，鋼材耗量降低55%），總體運行費用降低約20%（其中運行電耗降低25%），專家鑒定認為該技術總體達到國際先進水平，部分指標屬國際領先水平。目前，專利除霧器、擋板門等關鍵設備已實現了產業化，先后獲得2008年度“國家環境保護科學技術二等獎”和“江蘇省科技進步二等獎”。
1.4 行業主要（骨干）企業發展情況
（1）北京國電龍源環保工程有限公司
北京國電龍源環保工程有限公司成立于1993年5月，隸屬于中國國電集團國電科技環保集團有限公司，是國內最早從事電力環境污染治理的企業之一，是中國環保產業骨干企業。公司主要承接大型火電廠燃煤機組煙氣脫硫工程、脫硝工程、布袋除塵、海水淡化、水處理、干排渣、垃圾焚燒等業務。
1998年該公司從德國FBE公司（原STEINMüLLER）全套引進了具有國際先進水平的石灰石/石灰—石膏濕法煙氣脫硫技術，并與FBE公司合作順利完成了北京一熱、浙江半山電廠、重慶電廠三個國內最早的濕法煙氣脫硫示范項目，隨后建成了由國內公司承包的國內第一套200MW機組、第一套300MW機組脫硫裝置，并承擔了國家科技部“863”計劃“大型燃煤電站鍋爐煙氣脫硫技術及設備工程化”項目，形成了由多項研究成果組成的、具有完全自主知識產權的龍源濕法煙氣脫硫集成技術，其中申請了14項中國專利，各技術經濟指標均達到或超過世界先進水平，并已經陸續成功運用在多個脫硫工程中，截至2008年底，公司總投運業績已達39,663MW。該公司還從德國FBE公司引進了先進的選擇性催化還原脫硝（SCR）技術。
截至目前，該公司正在承擔國電銅陵電廠1×600MW機組、國電北侖三期1×1000MW機組和大唐高井電廠4×50MW、2×100MW、天津東北郊2×300MW機組等脫硝工程，脫硝工程業績已達2600MW。
（2）中電投遠達環保工程有限公司
中電投遠達環保工程有限公司成立于1999年，是中國電力投資集團公司、重慶九龍電力股份有限公司等單位出資組建的高科技環保企業，注冊資本金7500萬元。公司主要從事火電站煙氣脫硫脫硝、水務產業、核電環保和節能產品的研發、生產、銷售等業務。
遠達公司是國家科技部批準的國家創新型企業試點單位，中國環保產業骨干企業，國家環保產業發展（重慶）基地煙氣脫硫技術開發及成套設備生產牽頭單位和國家發改委與環保部批準的國家首批火電廠煙氣脫硫特許經營試點項目簽約單位。
截至目前，遠達公司已累計簽約脫硫脫硝項目57個，涉及火電機組106臺，裝機容量4000萬kW；簽約水處理項目46個，累計合同總金額65億元。
該公司承擔的重點項目有：國內首臺單機百萬機組煙氣脫硫項目—華能浙江玉環電廠一期工程2×1000MW超超臨界燃煤機組脫硫工程；國內首臺單機百萬機組煙氣脫硝項目—上海外高橋第三發電有限責任公司1×1000MW超超臨界燃煤機組脫硝工程；北京2008奧運重點環保項目—華能北京熱電廠4×250MW機組煙氣脫硫工程（國內首臺采用“煙塔合一”技術的脫硫項目），已成為中國脫硫行業的領軍企業。目前，該公司正與美國紹爾集團、GE公司、日本三菱重工、奧地利AEE等公司合作，致力于開拓國際環保市場。
（3）福建龍凈環保股份有限公司
福建龍凈環保股份有限公司是專業致力于大氣污染防治設備領域的環保企業，業務包括除塵、脫硫、脫硝、物料輸送、小型水電站、安裝工程、技術服務、材料銷售、房地產銷售、物業管理等，其中除塵和脫硫是公司的主要業務。
公司具有技術和成本控制優勢，除塵業務連續六年居行業龍頭地位；脫硫業務全國增長最快，脫硝業務是國內最早開展的企業之一，具有先發優勢。截至2008 年底，公司已為電力行業配套脫硫裝置總裝機容量約4000萬kW，市場占有率達到11%，公司累計簽訂的脫硫合同居全國第四，新簽脫硫合同居全國第二，市場排名較2007年有了大幅提升。
公司與丹麥托普索公司進行技術合作，取得了華電福州可門電廠和石獅鴻山電廠共4臺60萬kW機組配套煙氣脫硝裝置依托工程，使公司在火電廠煙氣脫硝技術上的研究走在了全國前列，成為我國首批提供解決脫硝技術的環保企業之一。
公司已經有 3 臺中小型燒結機干法脫硫設施正常運轉，目前我國最大的400m2燒結機干法脫硫工程正在寶鋼實施。
目前，該公司正在積極爭取海外小型火電站與除塵脫硫設施的總包項目。
2 行業發展存在的主要問題及分析
2.1 當前火電廠脫硫行業存在的主要問題
（1）對脫硫設施的監測監管不到位
煙氣在線監測儀器未能發揮應有的效能和作用。目前，國內的電廠脫硫設施已全部配置了煙氣在線監測裝置，關鍵部件配置均采用進口設備，參數的設置也基本符合行業標準的要求。但從投運情況來看，故障率較高。有的儀表（如煙塵）數據顯示不準確，有的甚至完全不能顯示，反應不出脫硫設施的真實運行情況，只能憑經驗進行調控，不能對火電廠大氣污染物排放情況實現實時監控。
對脫硫設施的監管也尚未全面到位，在調研的城市中，除部分城市已與當地環保部門聯網并與當地電網公司聯網外，其余許多均未與有關主管部門聯網，對脫硫設施是否運行、運行效果如何，難以實現實時監控。
（2）脫硫工藝路線單一，脫硫副產物的處置和消納尚未引起足夠重視
我國已投運的脫硫工藝中以石灰石－石膏法為主，達90%以上。部分電廠已出現脫硫副產物石膏無處消納的情況，只能采取堆放和拋棄的處置方式。預計到“十一五”末，我國將有3億kW燃煤發電機組配置石灰石－石膏法脫硫設施，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，將產生脫硫石膏4.5萬～5.0萬噸，屆時每年將產生5000萬～6000萬噸脫硫石膏。如此大量的脫硫石膏要得到妥善處置和消納是不容樂觀的。加之，對脫硫石膏的利用在經濟政策上與天然石膏相比并無優勢可言，若對其采用堆放或拋棄的處置方式，既浪費了資源、占用了場地，又會產生新的污染。
2.2 當前火電廠脫硝行業存在的主要問題
（1）缺乏相關的政策法規和標準體系
我國目前現行的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223－2003）中，首次規定了火電廠氮氧化物的排放限值，并按時段和不同燃料及其特性分別規定了不同限值。我國目前已有的關于氮氧化物的法規政策，主要依賴于傳統的控制手段，雖然對火電廠NOX污染的控制提出了初步要求，但相關的政策標準過于原則，操作性差。美國、歐盟、日本等發達國家和地區的氮氧化物控制工作起步較早，各種氮氧化物控制政策也較為成熟，因此，我國可以借鑒國外的相關政策法規和標準，盡快形成一個完善的氮氧化物控制法規標準體系。
（2）缺乏自主知識產權的脫硝技術
目前我國的脫硝技術主要依賴進口，具有自主知識產權的脫硝技術較少。我國目前在發電機組上應用的煙氣脫硝技術除個別單位自行開發了具有自主知識產權的核心技術外，絕大多數單位采用的SCR、SNCR煙氣脫硝技術尚處于引進、消化吸收和初步應用階段。因而我國脫硝企業的技術水平亟待提高。
（3）重視脫硝催化劑和還原劑的來源與處置
目前國內應用于脫硝技術的催化劑主要依賴進口，因而脫硝運行成本較高；盡管國內目前已經建設了一些催化劑生產基地，但均是采用國外的技術，甚至原料也要進口，制約著脫硝產業的發展；失效催化劑屬危險廢物，對其處理處置問題應引起足夠重視；普遍作為脫硝還原劑的液氨在儲運和運行過程中的安全問題必須引起高度重視。
（4）加強脫硝設施建設與運行的全過程監管
當前，脫硝行業開始步入快速發展期，有關部門應該加強對脫硝設施建設與運行的全過程監管。例如應強化對脫硫工程建設在可研、環評、工程設計、施工、運行管理過程中的單位和個人的執業資質的管理等。
3 行業發展展望
脫硫、脫硝屬于大氣污染防治設備行業，行業需求主要取決于國家的相關環保政策，具體包括大氣污染物排放標準、排污收費標準以及國家規劃的減排目標等。行業走勢與宏觀經濟的相關性較低、周期性較弱，是典型的政策引導型產業，因此金融危機對該市場的影響不大。
我國超過一半的二氧化硫排放來自火電行業，火電行業的脫硫需求，按時間可以分為兩段：
（1）“十一五”期間火電行業的脫硫需求，主要由“十一五”相關規劃目標和已投運脫硫設施的改造需求決定；
（2）“十一五”之后火電行業的脫硫需求，主要由新建火電機組容量和已投運脫硫設施的改造需求決定。
3.1 脫硫市場新增需求分析
《國家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”規劃》要求，2010年末火電脫硫裝機容量要達到4.6億kW。根據中電聯統計數據，2006-2008年火電脫硫裝機容量分別為1.60億、2.70億、3.79億kW。要達到“十一五”規劃要求，2009-2010年新增火電脫硫裝機容量要達到0.81億kW。最近環保部明確要求2009年新增火電脫硫裝機容量要在0.5億kW以上，那么2010年新增火電脫硫裝機的容量約為0.31億kW。電力行業脫硫現狀及規劃目標見表5。
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根據上述分析，2006-2010年各年新增火電脫硫裝機容量分別為1.07億、1.10億、1.09億、0.50億、0.31 億kW。按照150元/kW的脫硫工程造價，2006-2010年火電脫硫新增市場容量分別為161億、165億、164億、75億、46.5億元。
3.2 脫硫市場改造需求分析
目前，國內在役火電脫硫機組中約有1/3的脫硫設施不能正常運轉，而且即使是正常運轉的脫硫設施在運行中也難免會出現石膏結垢、設備腐蝕等問題。根據調查的脫硫工程實際情況來看，改造價格有時甚至高于新建價格。
結合火電新增需求和改造需求，2006-2010年火電脫硫需求分別為169億、189億、205億、132億、110.5 億元，平均每年161億元，詳見表6。
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3.3 非火電脫硫需求分析
根據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，“十一五”期間，國家非火電脫硫治理的重點在鋼鐵行業，尤其是鋼鐵行業的燒結機煙氣脫硫，因為燒結過程中排放的二氧化硫約占鋼鐵行業SO2總排放量的60%以上。
我國共有燒結機400多套。“十一五”期間，按照二氧化硫減排目標責任書的規定，12家鋼鐵企業、14臺燒結機要實施脫硫治理示范工程。目前，燒結脫硫工程的造價在3000萬～8000萬之間，假設平均造價為5000萬，那么“十一五”期間，僅14個示范工程就有7億元的市場空間。假設所有燒結機中有30%需要實施脫硫治理，那么整個鋼鐵行業燒結機的脫硫市場空間就約為60億元。
建材、化工、有色、石化行業二氧化硫合計排放量是鋼鐵行業的2.6倍，按此比例，粗估這些行業的脫硫市場空間為156億元。加上鋼鐵，這5個重點非火電行業的脫硫市場空間總計約216億元，詳見表7。
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3.4 國外脫硫市場需求
（1）發達國家的脫硫市場以更新換代需求為主
美、歐、日等發達國家和地區自20世紀70年代開始大規模建造煙氣脫硫裝置，此后對脫硫設備和技術的研發投入越來越少，整個脫硫產業通過技術轉讓等方式向中國轉移。目前發達國家的脫硫設備已經到了更新換代的時候，中國的脫硫產品，無論是技術還是價格，都非常具有競爭力。
（2）發展中國家的脫硫市場以新增需求為主
越南、印度、印尼等發展中國家還處于經濟發展初期，經常出現電荒，正在加緊電力建設。同時，這些國家受外來文化影響較深，環保法規較中國嚴格，在建設電力工程時，會同時安裝環保設備。中國的脫硫企業憑借優越的性價比，已經開始在這些國家承接脫硫總包業務（有的總包業務還包括小型電站建設）。
（3）脫硫市場需求構成
脫硫市場的需求主要由四部分構成，即火電行業脫硫需求、改造需求、非火電行業脫硫需求和國外脫硫需求。火電脫硫在“十一五”期間獲得了快速發展，隨著火電脫硫裝機容量的提高，火電脫硫市場變小，但仍有超過100億元的市場空間。而且隨著非火電脫硫市場和海外市場的開拓，脫硫行業的增長有新的空間。
綜合上述分析，雖然火電市場的需求在變小，但每年仍有超過100億元的市場空間。而且預計非火電脫硫市場總容量超過200億元，海外脫硫市場總容量超過200億美元，脫硫行業有新的增長空間。
根據“十一五”規劃，我國新擴建燃煤電廠必須同步建設脫硫設施并預留脫硝場地。在“十二五”期間，國家很可能出臺具體的氮氧化物減排指標。根據新建機組情況，預計以后平均每年的脫硝市場容量有48.5億元。
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