火電脫硝能不能別走彎路？
一直沉寂的脫硝行業(yè)在這個春天成為焦點，分析認(rèn)為，行業(yè)爆發(fā)點正在臨近。
根據(jù)“十二五”規(guī)劃綱要，今后5年，氮氧化物排放量要削減10％。控制氮氧化物排放，火電行業(yè)是重點之一。脫硝市場啟動在即，脫硝行業(yè)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好了？與脫硫市場啟動情況類似，國內(nèi)仍然面臨缺少核心技術(shù)等問題，能否避免重走脫硫市場的彎路？
電力行業(yè)成為排放老大 氮氧化物排放的快速增長抵消了二氧化硫減排的成果
“十一五”期間，我國二氧化硫排放量下降14.29％。但是，氮氧化物排放的快速增長加劇了區(qū)域酸雨的惡化趨勢，部分抵消了我國在二氧化硫減排方面所付出的巨大努力。研究結(jié)果顯示，氮氧化物排放量的增加使得我國酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復(fù)合型轉(zhuǎn)變，硝酸根離子在酸雨中所占比例從上世紀(jì)80年代的1/10逐步上升到近年來的1/3。
中國工程院院士、北京大學(xué)教授唐孝炎說:“現(xiàn)在來看，在全國，特別是在珠江三角洲、長江三角洲、京津冀等地區(qū)的大氣污染很嚴(yán)重，都是復(fù)合型污染。我國大氣污染特點不僅是多污染物排放，更是多污染物高濃度排放，這是其他國家沒有的。多污染物高濃度排放就造成大氣之間發(fā)生各種各樣的物理和化學(xué)反應(yīng)，形成二次污染物。大氣氮氧化物會影響大氣的氧化性，造成光化學(xué)污染、二次顆粒物大大增加、灰霾問題等，已經(jīng)到非解決不可的地步了。”
氮氧化物不僅會傷害人體健康，還會產(chǎn)生多種二次污染。比如，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(xì)粒子污染和灰霾的重要原因，從而使我國珠江三角洲等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)大氣能見度日趨下降，灰霾天數(shù)不斷增加。
氮氧化物污染問題越發(fā)嚴(yán)重，究竟哪些行業(yè)是氮氧化物排放的重點行業(yè)？答案首先是電力行業(yè)，因為排放量巨大，迫切需要進(jìn)行控制。
根據(jù)中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會《中國火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)方案研究報告》的統(tǒng)計分析，2007年火電廠排放的氮氧化物總量為840萬噸，比2003年增加了近40.6％，約占全國氮氧化物排放量的35％～40％。
我國2007年單位發(fā)電量的氮氧化物排放水平為3.1克/千瓦時，同世界主要工業(yè)國家比較，高于美國、日本、英國、德國等發(fā)達(dá)國家1999年的單位發(fā)電量排放水平。
因地制宜 因爐制宜 合理使用燃料與污染控制技術(shù)相結(jié)合、燃燒控制技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)相結(jié)合
盡管企業(yè)生存狀況艱難，但脫硝是火電行業(yè)在“十二五”期間必須完成好的節(jié)能減排工作。
“兩會”前夕，《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(二次征求意見稿)公布。從2012年1月1日開始，要求所有新建火電機(jī)組氮氧化物排放量達(dá)到100毫克/立方米；從2014年1月1日開始，要求重點地區(qū)所有火電投運機(jī)組氮氧化物排放量達(dá)到100毫克/立方米，而非重點地區(qū)2003年以前投產(chǎn)的機(jī)組達(dá)到200毫克/立方米。
根據(jù)目前執(zhí)行的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—2003)，自2004年1月1日起，通過建設(shè)項目環(huán)境影響報告書審批的新建、擴(kuò)建、改建燃煤電廠建設(shè)項目氮氧化物最高允許排放濃度在450~1100毫克/立方米之間？梢姡獫M足新的排放標(biāo)準(zhǔn)，燃煤電廠還有很長的路要走。
近幾年，我國高效率大容量機(jī)組增速較快，單位發(fā)電量的煤耗有所降低，而且這些機(jī)組大多采用了較為先進(jìn)的低氮燃燒技術(shù)，同時，在役機(jī)組也采取了低氮燃燒改造和煙氣脫硝工作，對降低氮氧化物排放水平起到了一定作用，使氮氧化物排放量的增加速率明顯小于總裝機(jī)容量和煤耗量的增長率。但從整個行業(yè)來說，對氮氧化物排放的控制尚處于起步階段，難以滿足環(huán)保要求。
去年開始實施的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》確定了這樣的防治技術(shù)路線:倡導(dǎo)合理使用燃料與污染控制技術(shù)相結(jié)合、燃燒控制技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)相結(jié)合的綜合防治措施，以減少燃煤電廠氮氧化物的排放；燃煤電廠氮氧化物控制技術(shù)的選擇應(yīng)因地制宜、因煤制宜、因爐制宜，依據(jù)技術(shù)上成熟、經(jīng)濟(jì)上合理及便于操作來確定；低氮燃燒技術(shù)應(yīng)作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù)。采用低氮燃燒技術(shù)后，氮氧化物排放濃度不達(dá)標(biāo)或不滿足總量控制要求時，應(yīng)建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施。
截至2009年年底，全國已投運的煙氣脫硝機(jī)組接近5000萬千瓦，約占煤電機(jī)組容量的8％。據(jù)介紹，這些已建成的電廠煙氣脫硝設(shè)施絕大部分都采用了選擇性催化還原工藝(SCR)，這也是目前世界上應(yīng)用最多、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術(shù)，其脫硝效率一般可達(dá)80％～90％，氮氧化物排放濃度可降至100mg/m3左右。但是，一次投資費用和運行成本較高。
拿出過硬的“金剛鉆” 廣泛采用的SCR工藝中，催化劑是瓶頸之一
據(jù)預(yù)測，新標(biāo)準(zhǔn)實施后，到2015年，需要新增煙氣脫硝容量8.17億千瓦，若都以安裝高效低氮燃燒器和SCR，以老機(jī)組改造每千瓦脫硝裝置投資為280元、新機(jī)組每千瓦脫硝裝置投資為150元計，共需脫硝投資1950億元。以每臺機(jī)組年運行5000小時，每度電脫硝運行費用為0.015元計，2015年需運行費用612億元/年。
這是一場誘人的環(huán)保盛宴，但要攬上這“瓷器活兒”，必須得拿出過硬的“金剛鉆”。
與發(fā)達(dá)國家相比，我國燃煤電廠氮氧化物排放控制尚處于起步階段，國內(nèi)脫硝工程基本采用全套進(jìn)口或引進(jìn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備的方法建設(shè)，不僅建設(shè)投資大、運行費用高，采用引進(jìn)技術(shù)還需要支付高額的技術(shù)使用費。
對于SCR工藝而言，催化劑是其主要瓶頸之一，催化劑的配方和生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)目前為國外企業(yè)所掌握。近幾年國內(nèi)有的企業(yè)雖已分別引進(jìn)或擬引進(jìn)日本、德國、美國等國的技術(shù)，但規(guī)模均較小，處于試生產(chǎn)階段，且受到國內(nèi)原材料品質(zhì)的影響，還難以生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品。
據(jù)專家介紹，因為工藝要求嚴(yán)格，做出合格的催化劑產(chǎn)品對每一個企業(yè)都是挑戰(zhàn)，但潛在的市場讓很多國內(nèi)企業(yè)紛紛上馬這一項目。東南大學(xué)教授孫克勤說:“催化劑的生產(chǎn)是燒制青花瓷，但很多企業(yè)都當(dāng)做燒磚來做，產(chǎn)品質(zhì)量是否能夠保證？如果使用了質(zhì)量不好的催化劑，必將會造成很大的損失。”
催化劑的價格昂貴，每立方米的標(biāo)價約為5萬元，一臺600MW的燃煤機(jī)組，需要600立方米左右的催化劑，約占整個脫硝工程造價的40％。此外，催化劑的使用壽命較短，一般3年左右就需要更換，更換后催化劑的再生技術(shù)尚需探索，一臺60萬千瓦機(jī)組每年更換催化劑的費用高達(dá)1000萬元。而催化劑中含有大量重金屬，處置方法有待于進(jìn)一步開發(fā)，否則，將會造成污染轉(zhuǎn)移。
現(xiàn)在從事脫硝的企業(yè)大部分由過去的脫硫企業(yè)演變而來，他們對于脫硫產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的教訓(xùn)應(yīng)該更為印象深刻。今年2月，重慶遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保公司主編的首個電力行業(yè)脫硝標(biāo)準(zhǔn)《火電廠煙氣脫硝(SCR)裝置檢修規(guī)程》由國家能源局正式發(fā)布，而是否能夠得到貫徹實施、能發(fā)揮多大的作用還有待觀察。
行業(yè)分析：脫硝市場啟動三類企業(yè)受益
中投顧問環(huán)保行業(yè)研究員侯宇軒認(rèn)為，一旦脫硝市場啟動，就整個市場而言，受極大利好的將有3類企業(yè):
一類是催化劑生產(chǎn)企業(yè)，這類企業(yè)若具有強(qiáng)大的產(chǎn)能釋放能力將是最大的受益者，因為催化劑的成本占整個脫硝裝置投資的30％~50％；其次是設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，這類企業(yè)直接受益于設(shè)備安裝，舊火電機(jī)組的更新?lián)Q代和新建火電機(jī)組的新興需求利好設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)；再次是項目設(shè)計企業(yè)或是一條龍服務(wù)企業(yè)。
他也指出，在市場爆發(fā)的情況下，并不是所有的企業(yè)都能分得一杯羹，具有強(qiáng)大競爭力的企業(yè)通常是少數(shù)。比如，有強(qiáng)大的火電集團(tuán)為后盾，有豐富的項目經(jīng)驗，有良好的品牌效應(yīng)，有較為核心的技術(shù)的這類企業(yè)都將是競爭中最有資本的企業(yè)。
盡管有脫硫市場的成熟經(jīng)驗可以借鑒，但根據(jù)我國的實際情況，在利用國外技術(shù)的基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)新才是獨立發(fā)展的重要途徑之一。脫硝系統(tǒng)復(fù)雜，變量因素的增多對性能指標(biāo)的調(diào)試增添了負(fù)擔(dān)，如何在實際運用中研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)將是脫硝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。以大型企業(yè)牽頭，集中行業(yè)力量進(jìn)行突破是主要措施，政府也應(yīng)對新技術(shù)開發(fā)提供政策、資金支持。
據(jù)中投顧問發(fā)布的《2010~2015年中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預(yù)測報告》顯示，脫硝業(yè)務(wù)前景明朗。“十一五”末火電機(jī)組存量帶來的脫硝市場潛在容量將異常突出，考慮到“十二五”期間新增火電機(jī)組，未來國內(nèi)脫硝市場對于有較多項目經(jīng)驗、有技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢的企業(yè)而言將是非常大的市場空間。
中投顧問研究總監(jiān)張硯霖指出，若按照政策實行節(jié)能減排的發(fā)電調(diào)度，讓上了脫硫脫硝裝置、煤炭消耗低的燃煤發(fā)電大機(jī)組多發(fā)電，將極大地影響電廠的利潤。火電行業(yè)贏利三要素分別是到場煤炭價格、上網(wǎng)電價與上網(wǎng)電量，現(xiàn)階段前兩者差距不大，而上網(wǎng)電量的調(diào)控將直接影響火電企業(yè)的盈利情況，此舉或?qū)⒊蔀橥苿踊痣娖髽I(yè)積極增加環(huán)保投入的有力舉措。
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