火電脫硝之路該咋走
7月7日(ri),國(guo)家環保部公布了《火電(dian)廠污染物排放(fang)標(biao)準(zhun)》(征求(qiu)(qiu)意見(jian)稿(gao))及編制(zhi)說明。新標(biao)準(zhun)中,二氧化(hua)硫、氮(dan)氧化(hua)物、粉塵3種污染物的排放(fang)標(biao)準(zhun)更趨(qu)嚴格,其中氮(dan)氧化(hua)物控制(zhi)首次成為約束性指(zhi)標(biao),要求(qiu)(qiu)重點地區(qu)內新建、改建和擴(kuo)建的火電(dian)鍋爐,必須(xu)同步配套建設煙氣脫(tuo)硝裝置,氮(dan)氧化(hua)物執行(xing)200毫克(ke)/立(li)方米(mi)的排放(fang)濃度限(xian)值(zhi);其他(ta)地區(qu)的同類(lei)電(dian)廠,執行(xing)400毫克(ke)/立(li)方米(mi)的排放(fang)濃度限(xian)值(zhi)。該標(biao)準(zhun)將于明年1月1日(ri)起實(shi)施。
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火電全面脫硝是大勢所趨
“目前,火(huo)電廠脫硫建設正處于(yu)高峰期。隨著氮(dan)氧化(hua)物排(pai)放的(de)顯著上升,即將修改的(de)《大(da)氣(qi)污(wu)染(ran)防治法》必然涉(she)及氮(dan)氧化(hua)物的(de)脫硝(xiao)(xiao)問題。煙氣(qi)脫硝(xiao)(xiao)將成為我國(guo)(guo)控制火(huo)電廠污(wu)染(ran)排(pai)放物的(de)又一個重點領域。”中國(guo)(guo)環(huan)保機械(xie)行(xing)業協會秘書長王(wang)亦(yi)寧告訴記者。
隨著全(quan)國各個電廠脫硫(liu)設施的建設,二氧(yang)化硫(liu)的治理效果顯現(xian),氮氧(yang)化物(wu)(wu)正(zheng)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為第一大酸性污染(ran)氣體(ti)。據統計,2000—2005年(nian)我國氮氧(yang)化物(wu)(wu)排放從1100萬(wan)(wan)噸增加到1900萬(wan)(wan)噸,年(nian)均增長(chang)10%。2005年(nian)后,空氣中氮氧(yang)化物(wu)(wu)濃度仍在不斷(duan)上升。
中國(guo)電力企業聯合會(hui)副(fu)秘書(shu)長王志(zhi)軒(xuan)指出:“氮氧化(hua)(hua)物(wu)的(de)大量排(pai)放,一是增(zeng)加了空氣中氮氧化(hua)(hua)物(wu)的(de)濃度(du),導致城市或區域灰霾、光化(hua)(hua)學煙霧等復合型空氣污染加重(zhong);二(er)是增(zeng)加了酸雨的(de)污染程度(du),這幾年(nian)隨著二(er)氧化(hua)(hua)硫排(pai)放量的(de)減少(shao),我國(guo)酸雨中硫酸根比例(li)在(zai)減少(shao),但硝(xiao)酸根比例(li)在(zai)增(zeng)多;三是通過干(gan)、濕沉降的(de)作用,加重(zhong)了水體富(fu)營(ying)養化(hua)(hua)的(de)影響。諸多因素,堅定了國(guo)家進行脫硝(xiao)的(de)決(jue)心。”
在(zai)氮氧(yang)化物(wu)的(de)總體(ti)控制路線及途徑方(fang)面(mian),很難做到一步到位。因此(ci),煙氣脫硝的(de)國家目(mu)標(biao)、區域目(mu)標(biao)與城市(shi)目(mu)標(biao)應該結合起來。同時,從各國控制氮氧(yang)化物(wu)排放(fang)的(de)實踐(jian)經驗來看,首先要控制重點行業的(de)排放(fang)。
統(tong)計數據顯示,我國氮(dan)氧(yang)化物排放(fang)量(liang)主要來(lai)自火(huo)(huo)電(dian)、交通部門及工業部門。2007年火(huo)(huo)電(dian)廠(chang)(chang)排放(fang)的(de)氮(dan)氧(yang)化物總量(liang)已增(zeng)至840萬(wan)噸(dun)(dun),比2003年的(de)597.3 萬(wan)噸(dun)(dun)增(zeng)加了近40.6%,約占全國氮(dan)氧(yang)化物排放(fang)量(liang)的(de)40%。根(gen)據火(huo)(huo)電(dian)廠(chang)(chang)未來(lai)增(zeng)容(rong)的(de)預測和燃煤增(zeng)量(liang)的(de)預計,“十二五(wu)”期間火(huo)(huo)電(dian)廠(chang)(chang)氮(dan)氧(yang)化物的(de)排放(fang)總量(liang)將由 2010年的(de)1050萬(wan)噸(dun)(dun)增(zeng)加到1200萬(wan)噸(dun)(dun)左右(you)。
6月26日(ri),環(huan)保(bao)部發布(bu)了《火電(dian)廠煙氣(qi)脫(tuo)硝(xiao)工程技(ji)術(shu)規范選擇性催化還原法(fa)(征求意見(jian)稿)》和《火電(dian)廠煙氣(qi)脫(tuo)硝(xiao)工程技(ji)術(shu)規范選擇性催化還原法(fa)(征求意見(jian)稿)》兩項(xiang)國家環(huan)境(jing)保(bao)護標(biao)準(zhun)及兩項(xiang)標(biao)準(zhun)的(de)編制說明。這兩項(xiang)技(ji)術(shu)對火電(dian)企業(ye)如何開(kai)展(zhan)煙氣(qi)脫(tuo)硝(xiao)作了詳細規定,并(bing)提出(chu)二次污染的(de)防控措施。
從空間分布來看,我國(guo)(guo)氮氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物排(pai)放(fang)(fang)主(zhu)要(yao)集中(zhong)在(zai)東部地(di)區(qu)。據測算,全(quan)國(guo)(guo)80%以上的(de)(de)氮氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物排(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)來自于人口密(mi)集、工業集中(zhong)、經濟發展(zhan)較快的(de)(de)中(zhong)東部地(di)區(qu)。數據顯(xian)示,我國(guo)(guo)氮氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物排(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)超過100萬噸的(de)(de)省(sheng)份依(yi)次為(wei)廣東、山東、河(he)北、江蘇和河(he)南,這(zhe) 5省(sheng)的(de)(de)排(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)占全(quan)國(guo)(guo)排(pai)放(fang)(fang)總量(liang)(liang)的(de)(de)43.5%。從單位面積排(pai)放(fang)(fang)強度來看,排(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)最大的(de)(de)地(di)區(qu)依(yi)次是上海(hai)、天津和北京。而且,這(zhe)些地(di)區(qu)大氣中(zhong)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氮的(de)(de)總負(fu)荷呈(cheng)快速增長的(de)(de)趨勢(shi)。
對此,2009年3月23日,環保部印發(fa)的(de)《2009—2010年全(quan)國污染防治(zhi)工作要(yao)點》指出,京(jing)津冀(ji)地(di)區、長江(jiang)三角洲和珠江(jiang)三角洲地(di)區,新建火電廠必須同步建設脫硝裝置,到2015年前,現(xian)役機組全(quan)部完(wan)成(cheng)脫硝改造。
國內環保企業能否占領脫硝市場
中電聯的(de)(de)統計(ji)數據顯示,截止2008年(nian)底,全國已(yi)投運的(de)(de)煙氣脫(tuo)(tuo)硝(xiao)機(ji)組約1962萬千瓦,只占煤電機(ji)組容量(liang)的(de)(de)3.4%。據估算,至(zhi)2010年(nian),全國電力(li)行業約需新建改建煙氣脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(SCR)機(ji)組總容量(liang)達(da)上億(yi)千瓦,脫(tuo)(tuo)硝(xiao)領域將(jiang)迅速形成一個(ge)總量(liang)達(da)到1100億(yi)元的(de)(de)大市場。由此可見(jian),脫(tuo)(tuo)硝(xiao)將(jiang)成為新的(de)(de)利潤增長點。但(dan)是(shi),眾多(duo)國內企業能抓住這一商機(ji)嗎?
目前(qian),煙氣脫硝已(yi)經(jing)進入(ru)大規模工業(ye)示范階段(duan)。據不完全(quan)統計,到目前(qian)為(wei)止約有90多家電廠(chang)(chang)(chang)近(jin)200臺總裝機(ji)容(rong)量為(wei)1.05億千瓦(wa)的機(ji)組已(yi)通過環評,其中已(yi)建、在建或擬建的火電廠(chang)(chang)(chang)煙氣脫硝項目達5745萬千瓦(wa)裝機(ji)容(rong)量。從事脫硝的公(gong)司大部分由過去的脫硫(liu)公(gong)司衍變而來(lai),也有一部分鍋(guo)爐廠(chang)(chang)(chang)在做(zuo)脫硝。如龍源環保、上(shang)海鍋(guo)爐廠(chang)(chang)(chang)等實力雄厚(hou)的企業(ye)紛紛通過與國外(wai)廠(chang)(chang)(chang)商合(he)資等方式加入(ru)到脫硝市場的爭奪中。
與發達國(guo)(guo)家相比,我(wo)國(guo)(guo)燃煤電廠的氮氧化物排放控(kong)制尚處于起(qi)步階段(duan),脫硝的核心技(ji)術(shu)主要掌握(wo)在(zai)日本(ben)日立、德國(guo)(guo)魯奇(qi)、丹麥托普索等外國(guo)(guo)公司手(shou)里。因此,國(guo)(guo)內脫硝工(gong)程(cheng)基本(ben)采用全套進(jin)口或引進(jin)技(ji)術(shu)和關鍵設(she)(she)備的方法(fa)建(jian)設(she)(she),這些裝置建(jian)成投產的效(xiao)果(guo)比較好(hao)。但同(tong)時,又存(cun)在(zai)建(jian)設(she)(she)投資大、運(yun)行(xing)費用高(gao)(gao),而(er)且,采用引進(jin)技(ji)術(shu)需要支付高(gao)(gao)額的技(ji)術(shu)使用費。
當然,少數國內環(huan)(huan)(huan)保(bao)企(qi)業具備(bei)了一定的(de)脫硝能力和技(ji)術(shu)(shu),也有一些(xie)不錯的(de)自主知識(shi)產權,而核(he)心技(ji)術(shu)(shu)依然掌握(wo)在國外公(gong)司(si)(si)(si)手里。如2006年,蘇源環(huan)(huan)(huan)保(bao)公(gong)司(si)(si)(si)自主研(yan)發(fa)出“OII-SCR”技(ji)術(shu)(shu)應用(yong)于國華太倉發(fa)電(dian)有限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)2×600MW超臨(lin)界發(fa)電(dian)機組,這(zhe)標志著蘇源環(huan)(huan)(huan)保(bao)公(gong)司(si)(si)(si)掌握(wo)了大型(xing)火電(dian)機組煙氣脫硝核(he)心技(ji)術(shu)(shu)。據介紹,這(zhe)種技(ji)術(shu)(shu)的(de)市(shi)場價格為150元(yuan)/千瓦(wa),是目前市(shi)場均價的(de)2/3。但是,蘇源環(huan)(huan)(huan)保(bao)仍(reng)面臨(lin)著催(cui)化(hua)劑的(de)自主研(yan)發(fa)與工業應用(yong)研(yan)究的(de)技(ji)術(shu)(shu)難點。
“脫(tuo)(tuo)硝是一(yi)個巨(ju)大(da)的(de)產(chan)業(ye)(ye),因為技(ji)(ji)術(shu)水平(ping)跟不上,很多(duo)企(qi)業(ye)(ye)還無法切(qie)分這塊大(da)蛋糕。”中(zhong)國(guo)(guo)環保(bao)產(chan)業(ye)(ye)協(xie)會鍋爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)窯脫(tuo)(tuo)硫除(chu)塵委員會秘書長楊明珍(zhen)表(biao)示(shi)。王亦寧也告訴記者:“煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硝系統復雜(za)、技(ji)(ji)術(shu)含量高、投資(zi)大(da),短期內難以形成我(wo)國(guo)(guo)自(zi)主知(zhi)識產(chan)權(quan)的(de)煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硝技(ji)(ji)術(shu)。對于國(guo)(guo)內企(qi)業(ye)(ye)來說,攻(gong)克脫(tuo)(tuo)硝難點技(ji)(ji)術(shu)需要國(guo)(guo)家出面(mian)組(zu)織協(xie)調。煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硝不能再走(zou)煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫只引(yin)進不吸收(shou)的(de)老(lao)路(lu)。同(tong)時,脫(tuo)(tuo)硝工藝的(de)選擇和(he)裝置的(de)設(she)計與鍋爐(lu)(lu)型式、還原劑(ji)供給條件、預(yu)熱器等(deng)因素都有一(yi)定的(de)關(guan)系,照搬(ban)國(guo)(guo)外的(de)技(ji)(ji)術(shu)不一(yi)定完全適(shi)合我(wo)國(guo)(guo)國(guo)(guo)情。”
此外,實(shi)施脫(tuo)硝(xiao)改(gai)造(zao)存在經濟上的(de)(de)風(feng)險。由于催(cui)化劑需要進口,液(ye)氨價(jia)格高(gao)企,脫(tuo)硝(xiao)裝置的(de)(de)投資、運行成本高(gao),安裝脫(tuo)硝(xiao)裝置后,需要補貼的(de)(de)電(dian)價(jia)可能大(da)于脫(tuo)硫電(dian)價(jia)補貼。因(yin)此,投資可能暫時(shi)得不(bu)到回(hui)報,運行成本無法(fa)消化。
火電脫硝政策亟待完善
氮氧化物(wu)控制技術(shu)的(de)(de)進步(bu)和工業裝(zhuang)置的(de)(de)應(ying)用狀況(kuang)在很(hen)大程(cheng)度上取決(jue)于環保立法的(de)(de)健全程(cheng)度。目前(qian),我國已經(jing)建(jian)成一些煙氣脫硝裝(zhuang)置,但經(jing)有關(guan)部門現場調(diao)查(cha)后發(fa)現,這些已建(jian)成的(de)(de)脫硝裝(zhuang)置只有少數電(dian)廠(chang)能堅持運行。究(jiu)其原(yuan)因,一是目前(qian)我國對氮氧化物(wu)排(pai)放的(de)(de)要(yao)求較低,火電(dian)廠(chang)只要(yao)采(cai)用低氮燃燒(shao)技術(shu)就(jiu)可以(yi)達(da)到國家(jia)要(yao)求的(de)(de)排(pai)放標(biao)準,沒(mei)有減排(pai)壓(ya)力;二是沒(mei)有相應(ying)經(jing)濟政策的(de)(de)支(zhi)持,沒(mei)有減排(pai)動(dong)力。
正因如此,國內(nei)已(yi)經有部(bu)分省市(shi)(shi)(shi)(北(bei)(bei)京、上(shang)海、山東等(deng)省市(shi)(shi)(shi))頒布了新的有關氮(dan)氧(yang)化物的地方排(pai)(pai)放標(biao)(biao)準(zhun),其中以(yi)北(bei)(bei)京市(shi)(shi)(shi)制定的標(biao)(biao)準(zhun)最(zui)為(wei)嚴格。對于(yu)已(yi)投運機組(zu),北(bei)(bei)京市(shi)(shi)(shi)要(yao)求自2008年(nian)7月1日起(qi)燃煤(mei)機組(zu)氮(dan)氧(yang)化物排(pai)(pai)放低于(yu)100毫(hao)克 /立方米;上(shang)海、山東等(deng)地要(yao)求自2010年(nian)1月1日起(qi)燃煤(mei)機組(zu)氮(dan)氧(yang)化物排(pai)(pai)放低于(yu)400毫(hao)克/立方米。
今年5月12日(ri),國務院(yuan)發布了(le)《裝備(bei)(bei)(bei)制(zhi)造(zao)業調整和(he)振興規(gui)(gui)劃》(規(gui)(gui)劃期為2009—2011年)。規(gui)(gui)劃提出,適應(ying)環(huan)境保(bao)護和(he)社會民生需要,大力(li)發展污水污泥(ni)處(chu)理設備(bei)(bei)(bei)、脫硝(xiao)脫硫(liu)設備(bei)(bei)(bei)、余(yu)熱(re)余(yu)氣循環(huan)再利用設備(bei)(bei)(bei)、環(huan)境在線監(jian)測儀器(qi)儀表(biao)等。規(gui)(gui)劃還提出鼓勵(li)使用首臺(套(tao))的(de)政(zheng)策,即第一(yi)臺(套(tao))能滿足工程需要的(de)國產設備(bei)(bei)(bei),在國家重點工程、重點項目(mu)優先使用。這(zhe)打(da)破了(le)以(yi)往環(huan)保(bao)設備(bei)(bei)(bei)需要有業績、運行多(duo)年才能參加(jia)競投標的(de)機(ji)制(zhi)。
《火電(dian)(dian)廠(chang)氮氧(yang)化(hua)物(wu)防治技術政(zheng)策(ce)(征求意(yi)見稿)》中透露,電(dian)(dian)價補(bu)貼(tie)仍將是氮氧(yang)化(hua)物(wu)防治的(de)(de)(de)主(zhu)要經濟手段。“脫硝等環保(bao)裝(zhuang)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)特點是社會效益大于自(zi)身利益,而(er)且,行業(ye)消化(hua)吸收(shou)和自(zi)主(zhu)創新的(de)(de)(de)能力(li)比其他裝(zhuang)備(bei)(bei)制(zhi)造業(ye)要弱。因此,這需要國(guo)家在政(zheng)策(ce)上大力(li)支持。”王亦寧表(biao)示,“例如,國(guo)家可以鼓勵環保(bao)裝(zhuang)備(bei)(bei)企(qi)業(ye)以BOT(建設—經營—轉讓)的(de)(de)(de)方式進入工業(ye)領(ling)域,從(cong)設計、制(zhi)造、安裝(zhuang)、調試到脫硝設備(bei)(bei)運行,由企(qi)業(ye)全部負責(ze)。”
2009—2012年是(shi)中國(guo)(guo)脫(tuo)硝脫(tuo)硫設(she)備行業(ye)發(fa)展的(de)關鍵時期,也是(shi)我(wo)國(guo)(guo)從(cong)“十(shi)(shi)一(yi)五(wu)”邁向“十(shi)(shi)二五(wu) ”的(de)過(guo)渡期,在(zai)全球金(jin)融危機風暴大(da)環境及國(guo)(guo)內嚴(yan)峻經濟形勢下,一(yi)系列新的(de)政(zheng)策將會陸續出臺,一(yi)批國(guo)(guo)家重大(da)工(gong)程項(xiang)目將陸續開工(gong)建設(she)。而且,從(cong)長遠看,鋼(gang)鐵廠、化工(gong)廠、垃圾焚燒爐等工(gong)業(ye)窯(yao)爐生產(chan)(chan)時也產(chan)(chan)生大(da)量氮氧化物,這些領域的(de)煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硝市(shi)場同(tong)樣廣(guang)闊。因此,盡(jin)快做(zuo)強、做(zuo)大(da)有(you)國(guo)(guo)有(you)自主產(chan)(chan)權的(de)煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硝產(chan)(chan)業(ye)意(yi)義重大(da),同(tong)時也有(you)著巨大(da)市(shi)場。
名詞解釋
【脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)】火電廠燃(ran)(ran)(ran)(ran)煤機組(zu)運(yun)行(xing)時,為防止(zhi)爐(lu)內煤燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒后產(chan)生過多的(de)氮(dan)(dan)氧化物(wu)(wu)(wu)污染環境,要對煤進行(xing)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)處理(li),分為燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒前脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)、燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒中脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)、燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒后脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)。燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒前脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)主要是加氫脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)、洗(xi)選(xuan);燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒過程中脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao),主要采(cai)用(yong)低氮(dan)(dan)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒器等(deng)控制氮(dan)(dan)氧化物(wu)(wu)(wu)的(de)生成(cheng);燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒后脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)即煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術,是將生成(cheng)后的(de)氮(dan)(dan)氧化物(wu)(wu)(wu)從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除。煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)也是目前發(fa)達(da)國(guo)家普遍采(cai)用(yong)的(de)減少(shao)氮(dan)(dan)氧化物(wu)(wu)(wu)排放的(de)方法,能達(da)到較(jiao)高的(de)氮(dan)(dan)氧化物(wu)(wu)(wu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)效率,主要包(bao)括干法煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術和濕法煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術。
其(qi)中(zhong),干法(fa)(fa)脫硝(xiao)(xiao)技(ji)術主要(yao)有(you):選(xuan)擇(ze)性(xing)催(cui)(cui)化還原技(ji)術(SCR)、選(xuan)擇(ze)性(xing)非催(cui)(cui)化還原技(ji)術(SNCR),以及SCNR/SCR混合法(fa)(fa)、電(dian)子束照射法(fa)(fa)等(deng)。濕法(fa)(fa)脫硝(xiao)(xiao)技(ji)術主要(yao)有(you):利用火電(dian)廠鍋爐已安裝的煙(yan)氣脫硫裝置(zhi),進行適(shi)當調整(zheng)來實現脫硝(xiao)(xiao);另一種(zhong)是將一氧化氮(dan)氧化為二(er)氧化氮(dan),再用液(ye)體進行吸收。后者脫硝(xiao)(xiao)效(xiao)率高(gao),但用水量大,存在水污(wu)染,很少使用。
采取何種技術,需要根據國家(jia)和地(di)方(fang)排放標準、政策及中長期的發(fa)展趨(qu)勢、區(qu)域環境保護的重要性(xing)、政府補貼等情況而定。目前,國內(nei)外煙(yan)氣脫(tuo)硝大部分采用SCR法,我國江蘇闞山電(dian)廠(2×600MW)實(shi)施的是SNCR/SCR混(hun)合脫(tuo)硝法,廣州瑞明(ming)電(dian)廠采用的是SNCR法。
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