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2020年脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展評述和2021年發(fā)展展望

閱讀量: 發(fā)布日期:2021-1-26 21:36:51
 

2020年脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展評述和2021年發(fā)展展望

作者:中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )脫硫脫硝委員會(huì )

田恬、路光杰、馬麗、陳貴福

時(shí)值歲末年初,為了及時(shí)反映環(huán)保產(chǎn)業(yè)過(guò)往一年的發(fā)展動(dòng)態(tài)叙棚,預測新一年的發(fā)展趨勢,我會(huì )組織各分支機構編寫(xiě)了《2020年環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展評述和2021年展望》,供環(huán)保企事業(yè)單位、專(zhuān)家和管理者參考。

1. 2020年度主要政策標準
1)電力行業(yè)
地方燃煤與污泥耦合電廠(chǎng)相關(guān)政策標準發(fā)布。9月,江蘇發(fā)布《省發(fā)展改革委關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)煤電企業(yè)優(yōu)化升級高質(zhì)量發(fā)展的指導意見(jiàn)》(蘇發(fā)改能源發(fā)〔2020〕994號),鼓勵煤電企業(yè)依托高效發(fā)電系統和污染物集中治理設施,實(shí)施燃煤耦合生物質(zhì)(秸稈、污泥)發(fā)電技術(shù)改造箕般,為環(huán)境治理履行社會(huì )責任。11月奸远,上海發(fā)布《燃煤與污泥耦合電廠(chǎng)大氣污染物排放標準(征求意見(jiàn)稿)》,要求600MW及以上燃煤與污泥耦合電廠(chǎng)顆粒物、二氧化硫谎尽、氮氧化物排放濃度不高于5mg/m3、35mg/m3榴钾、50mg/m3。相較于火電發(fā)電廠(chǎng)煙氣排放標準权埠,新增了氯化氫(限值10mg/m3),二噁英類(lèi)(限值0.01mg/m3)寺鸥,銻馆蚁、砷、鉛、鉻、鈷热便、銅、錳徽探、鎳百新、釩及其化合物之和(限值0.05mg/m3)等污染物限值。
地方燃煤電廠(chǎng)大氣污染物排放標準再加嚴。11月,江蘇發(fā)布《燃煤電廠(chǎng)大氣污染物排放標準(征求意見(jiàn)稿)》,提出顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度限值為5mg/m3、25mg/m3侄灭、30mg/m3柜蜈,較超低排放(10mg/m3疤削、35mg/m3、50mg/m3)更加嚴格。該標準一旦正式發(fā)布豪直,將成為我國目前最嚴燃煤電廠(chǎng)大氣污染物排放標準城丧。
加快燃煤電廠(chǎng)液氨改尿素。繼2019年4月國家能源局發(fā)布《切實(shí)加強電力行業(yè)危險化學(xué)品安全綜合治理工作的緊急通知》,2020年8月國家能源局再次發(fā)文《關(guān)于加強電力行業(yè)喂丶祝化品儲存等安全防范工作的通知》(國能綜通安全〔2020〕85號)呐赡,要求積極開(kāi)展液氨罐區重大危險源治理,加快推動(dòng)燃煤電廠(chǎng)尿素替代液氨改造。
(2)非電行業(yè)
多地對鋼鐵企業(yè)試行超低排放差別化電價(jià)政策餐田。為進(jìn)一步推動(dòng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉型升級,2020年以來(lái)垛客,山東契畔、河南、江蘇、山西等地發(fā)布關(guān)于鋼鐵企業(yè)試行超低排放差別化電價(jià)政策的通知,對逾期未完成超低排放改造或改造后未達超低排放要求的鋼鐵企業(yè),實(shí)行分階段分層次電價(jià)加價(jià)。以山西為例, 12月發(fā)布《關(guān)于鋼鐵企業(yè)試行超低排放差別化電價(jià)政策的通知》,要求山西全省鋼鐵企業(yè)在“有組織排放卡儒、無(wú)組織排放、清潔運輸方式”中屑墓,有一項未達到超低排放要求的,用電價(jià)格每千瓦時(shí)加價(jià)0.01元王财;兩項未達超低排放要求的,用電價(jià)格每千瓦時(shí)加價(jià)0.03元冕艳;三項未達超低排放要求的厕扼,用電價(jià)格每千瓦時(shí)加價(jià)0.06元。完成全部超低排放改造的,用電不加價(jià)。河南省在試行鋼鐵企業(yè)差別化電價(jià)的同時(shí),同步試行超低排放差別化水價(jià)政策。
地方鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標準落地。5月等淮,河南發(fā)布地方標準《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標準》改艇,其中燒結(球團)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度不高于10mg/m3缠犀、35mg/m3、50mg/m3,新建企業(yè)自標準實(shí)施之日起兴逮,現有企業(yè)自2021年1月1日起實(shí)施。11月1日起,山東現有鋼鐵企業(yè)實(shí)施地方標準《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標準》(DB37/ 990—2019),其中燒結顆粒物、二氧化硫荣暮、氮氧化物限值為10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3
為向多地鋼鐵企業(yè)超低排放改造提供技術(shù)指導,中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布《鋼鐵企業(yè)超低排放改造技術(shù)指南》。指南基于已成功運行且評估合格的案例宏悦,從源頭減排、有組織排放治理、無(wú)組織排放治理、清潔運輸四方面,提出了超低排放改造的工藝蔬崩、技術(shù)、參數選擇要求。
水泥工業(yè)超低排放改造逐步推進(jìn)。水泥工業(yè)大氣污染物排放標準日益收嚴尤溜。3月褂旬,安徽省發(fā)布《安徽省水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》,覆蓋水泥工業(yè)從源頭到運輸的全部生產(chǎn)領(lǐng)域,其中有組織排放的顆粒物、二氧化硫和氮氧化物排放限值分別為10mg/m3、50mg/m3掂墓、100mg/m3悬方,為目前執行的國家《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB4915-2013)特別排放限值(20mg/m3、100mg/m3、320mg/m3)的50%、50%、31.2%。同月,河北省發(fā)布《水泥工業(yè)大氣污染物超低排放標準》枫须,要求顆粒物轩苔、二氧化硫、氮氧化物的排放限值分別為10mg/m3、30mg/m3泣虚、100mg/m3。5月,河南省發(fā)布《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》,要求水泥窯及窯尾余熱利用系統顆粒物、二氧化硫、氮氧化物限值分別為10mg/m3肄酬、35mg/m3、100mg/m3。11月,四川省發(fā)布《四川省水泥工業(yè)大氣污染物排放標準(征求意見(jiàn)稿)》,其中要求水泥窯及窯尾余熱利用系統顆粒物、二氧化硫、氮氧化物限值分別為10mg/m3、35mg/m3、100mg/m3。12月,江蘇發(fā)布《水泥行業(yè)大氣污染物排放標準(征求意見(jiàn)稿)》,要求水泥窯及窯尾顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3
自超低排放實(shí)施多年來(lái),部分省份如廣東、北京、山東、福建、貴州赢烹、重慶等都曾陸續發(fā)布水泥工業(yè)超低排放政策,2020年排放標準更嚴、改造力度更大。
垃圾焚燒發(fā)電大氣污染物治理引起重視阿切。我國生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅猛闯揪,隨之而來(lái)的污染物排放逐漸引起重視。1月艘儒,海南印發(fā)《海南省生活垃圾焚燒污染控制標準》,其中顆粒物抒寂、二氧化硫、氮氧化物的24小時(shí)均值限值分別為8mg/m3议蚁、20mg/m3、120mg/m3。3月枉侧,福建再次對《生活垃圾焚燒氮氧化物排放標準》公開(kāi)征求意見(jiàn),生活垃圾焚燒氮氧化物排放24h均值不高于100mg/m3。4月顺饮,河北發(fā)布《生活垃圾焚燒大氣污染控制標準(征求意見(jiàn)稿)》歇万,其中顆粒物腋刺、二氧化硫、氮氧化物的24小時(shí)均值限值為8mg/m3浅仑、20mg/m3寒涧、120mg/m3,并根據不同的脫硝工藝對氨的排放限值做了具體要求,采用SCR脫硝工藝的焚燒爐執行2.5mg/m3限值,采用SNCR-SCR聯(lián)合脫硝的焚燒爐執行3.8mg/m3限值,采用其他脫硝工藝的執行8mg/m3限值弥品。
上海、深圳等地均已發(fā)布生活垃圾污染控制標準匕根,其中深圳生活垃圾處理設施氮氧化物排放限值為80mg/m3,是目前全球最嚴限值。以上地方標準均在《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)的顆粒物、二氧化硫汽嗦、氮氧化物的排放限值(20mg/m3、80mg/m3、250mg/m3)基礎上收嚴,較歐盟垃圾焚燒大氣污染物排放標準(2000/76/EC)顆粒物兴喂、二氧化硫庐钱、氮氧化物的排放限值(10mg/m3、50mg/m3捡妨、200mg/m3)更為嚴格隔躲。
鋼鐵、水泥以外非電行業(yè)超低排放標準出臺。3月,河北發(fā)布《平板玻璃工業(yè)大氣污染物超低排放標準》,規定玻璃熔窯煙氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分別為10mg/m3、50mg/m3、200mg/m3,并要求氨逃逸濃度限值為8mg/m3。5月,河南發(fā)布《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》《煉焦化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標準》《鋁工業(yè)污染物排放標準》营搅,均要求顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值為10mg/m3、35mg/m3、100mg/m3羞遭。8月,河北印發(fā)《陶瓷工業(yè)大氣污染物排放標準》,加強對陶瓷窯及噴霧干燥塔的大氣污染物排放要求档痪,規定了顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值為10mg/m3今阳、30mg/m3、100mg/m3,與國家標準相比,分別收嚴了20mg/m3倚糯、20mg/m3、80mg/m3
2產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
(1)電力行業(yè)
超低排放成效顯著(zhù)。根據《中國電力行業(yè)2020年度發(fā)展報告》數據顯示灭敲,自2014年至今偎挪,煤電超低排放改造完成率已達86%与啥,全國8.9億千瓦的燃煤機組達到了天然氣的排放水平掩韵,全國6000千瓦及以上火電廠(chǎng)供電標準煤耗306.4克/千瓦時(shí)黔邮,比上年降低1.2克/千瓦時(shí)蜜春,其所排放的煙塵掠哥、二氧化硫蹦误、氮氧化物排放量分別約為18萬(wàn)噸虽苫、89萬(wàn)噸、93萬(wàn)噸,分別比上年下降約12.2%、9.7%、3.1%。
2020年10月榛泛,《大氣重污染成因與治理攻關(guān)》總理基金項目順利通過(guò)驗收狐景,研究結果顯示我國電力行業(yè)開(kāi)展超低排放以來(lái)成效卓越管脐,體現在四個(gè)方面:一是燃煤電廠(chǎng)在線(xiàn)儀表測量結果普遍可信仅衰,滿(mǎn)足當前執法要求吠昭;二是電力行業(yè)實(shí)施超低排放以來(lái)蒂拯,燃煤電廠(chǎng)已普遍實(shí)現達標排放,氮氧化物、二氧化硫、粉塵排放量大幅降低;三是燃煤機組煙氣中顆粒物總和平均排放濃度低;四是燃煤機組排放煙氣中的重金屬、三氧化硫濃度低,現有環(huán)保裝置協(xié)同脫除效果明顯。
煤電企業(yè)轉型升級。近年來(lái),國家和地方鼓勵綜合能源建設政策頻出,2020年9月,江蘇發(fā)布《省發(fā)展改革委關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)煤電企業(yè)優(yōu)化升級高質(zhì)量發(fā)展的指導意見(jiàn)》,提出鼓勵煤電企業(yè)由單純發(fā)電業(yè)務(wù)向“發(fā)電+”的綜合能源服務(wù)型企業(yè)轉變岁十。一方面煤電企業(yè)在對外供電供熱的同時(shí),拓展供冷、供壓縮空氣、供除鹽水和中水回用等業(yè)務(wù),另一方面鼓勵煤電企業(yè)實(shí)施耦合生物質(zhì)(秸稈、污泥)發(fā)電技術(shù)改造。各大電力企業(yè)積極開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù),其中華潤電力投產(chǎn)全球最大污泥耦合摻燒全量處置工程,摻燒處置能力達到6000噸/日(含水率按80%計),北京國電龍源環(huán)保、華能長(cháng)江環(huán)保等公司均有污泥耦合摻燒相關(guān)業(yè)績(jì)。
(2)非電行業(yè)
鋼鐵行業(yè)超6億產(chǎn)能實(shí)施超低排放改造。鋼鐵行業(yè)推進(jìn)超低排放是打贏(yíng)藍天保衛戰的重要舉措泻肯,據中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )數據顯示,目前全國共有229家企業(yè)6.2億噸左右粗鋼產(chǎn)能已完成或正在實(shí)施超低排放改造。按照《關(guān)于做好鋼鐵企業(yè)超低排放評估監測工作的通知》要求,截至2020年12月底,我國已有首鋼遷鋼、山西太鋼你雌、首鋼京唐、邢臺德龍、山鋼日照貌搂、武安新興鑄管、河北縱橫豐南、上海梅鋼等8家超低排放改造 和評估監測工作,并在中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì ) 官網(wǎng)上公示。以首鋼遷鋼為例厘着,2020年1月,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布公示,首鋼股份公司遷安鋼鐵公司成為全國第一家通過(guò)全工序超低排放評估監測的企業(yè)。為實(shí)現超低排放,首鋼遷鋼對全工序對表梳理巡倡,確定并實(shí)施70個(gè)深度治理項目,總投資16.5億元。評估單位對有組織排口監測、無(wú)組織管控、清潔運輸矛双、監測監控設施水平系統進(jìn)行核查,各項指標均達到要求。為鋼鐵行業(yè)實(shí)現超低排放產(chǎn)生積極示范效應和引領(lǐng)作用。未來(lái)鸥氢,鋼鐵行業(yè)超低排放改造將走上更加規范、綠色低碳、高質(zhì)量的發(fā)展之路。
水泥行業(yè)超低排放改造提上日程。按照“十三五”規劃要求闷哆,每噸水泥熟料綜合能耗從112千克標煤降至105千克標煤,主要污染物排放量平均降低30%以上。據統計奢军,截止2020年底全國已有10多條水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)SCR脫硝裝置投運。西安西礦環(huán)保承建了我國首臺水泥SCR脫硝項目,采用“高溫電除塵器+SCR脫硝一體化”組合技術(shù),實(shí)現顆粒物排放濃度≤10mg/m³、二氧化硫排放濃度≤35mg/m³炼蹦、氮氧化物排放濃度≤50mg/m³。近幾年來(lái),濕法脫硫工藝在部分高硫煙氣的水泥廠(chǎng)中得到應用俺昨。據統計,截止2020年底全國已有超過(guò)100條水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)建設了濕法脫硫裝置。廣東惠州光大水泥光華廠(chǎng)2×4500t/d水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)窯尾煙氣脫硫采用了“雙塔雙循環(huán)”技術(shù),將二氧化硫排放濃度控制在35mg/m3以下。
3. 2021年發(fā)展展望
(1)電力行業(yè)
碳達峰、碳中和對煤電行業(yè)影響重大。2020年9月第七十五屆聯(lián)合國大會(huì )上,中國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”董饰。煤電是我國二氧化碳排放重點(diǎn)行業(yè),在碳達峰、碳中和的大背景下,煤電企業(yè)面臨著(zhù)轉型的巨大壓力鄙琅,如何實(shí)現突出碳中和取向的綠色低碳轉型成為行業(yè)研究熱點(diǎn)。
脫硝系統氨逃逸控制尚待解決。煤電行業(yè)為應對脫硝系統氨逃逸超標運行的突出問(wèn)題,各發(fā)電企業(yè)正積極開(kāi)展脫硝裝置噴氨系統的改造。以國家能源集團為例镊叁,其自主研發(fā)的大數據人工智能i-SCR測量及控制系統,通過(guò)大數據、人工智能等新技術(shù)實(shí)現對煙氣成分精確測量、智能控制脫硝系統噴氨等功能钧览,解決氨逃逸過(guò)大、煙氣成分檢測不準、氮氧化物無(wú)法實(shí)現穩定排放等難題。
燃煤電廠(chǎng)智慧運維成為行業(yè)熱點(diǎn)。燃煤電廠(chǎng)實(shí)現超低排放后的智慧運維成為近年來(lái)行業(yè)研究熱點(diǎn)。北京國電龍源環(huán)保研發(fā)的“基于大數據的燃煤電廠(chǎng)煙氣超低排放智慧管理平臺”,在燃煤電廠(chǎng)“環(huán)保島”脫硫杨倦、脫硝葱很、電除塵等設備生產(chǎn)運行環(huán)節中,運用大數據技術(shù)進(jìn)行數據采集、處理、存儲、建模分析、機器學(xué)習和輔助決策愧增,對設備運行工況窑岖、能耗及排放指標進(jìn)行實(shí)時(shí)監控及展示纫骑,開(kāi)展節能降耗統計分析替废,在實(shí)現環(huán)保指標最優(yōu)基礎上最大限度地降低能源消耗侨碉。同時(shí)征眷,對設備的運維和檢修進(jìn)行故障預警蜂招,實(shí)現燃煤電廠(chǎng)環(huán)保設備的“預知維護、安全管控、智能執行”。
 (2)非電行業(yè)
鋼鐵行業(yè)距離全面高質(zhì)量發(fā)展還有一定距離。鋼鐵企業(yè)環(huán)保水平參差不齊,與《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》要求尚存在較大差距,主要體現在兩方面:一是鐵前工序超低排放改造還需應用更多突破性創(chuàng )新治理技術(shù)。鐵前工序能耗占70%以上麦到,二氧化硫、氮氧化物排放量約占全流程的2/3,是污染物排放治理的重點(diǎn)。二是無(wú)組織排放控制亟待加強。無(wú)組織排放源點(diǎn)多、線(xiàn)長(cháng)弓而、面廣服傍,占鋼鐵工業(yè)顆粒物排放的50%以上吸辑,是超低排放改造的重中之重。三是清潔運輸難以實(shí)現。每生產(chǎn)1噸粗鋼需4~5倍的廠(chǎng)外運輸量,運輸帶來(lái)的實(shí)際污染物排放量占鋼鐵行業(yè)污染物排放總量的30%以上,有些區域難以實(shí)現鐵運、海運等集中運輸方式。
水泥工業(yè)深度脫硝將在部分地區啟動(dòng)。SCR脫硝是水泥爐窯超低排放改造當前主流工藝。SCR脫硝技術(shù)根據布置點(diǎn)位的不同镣典,分為高溫高塵、中溫高塵和低溫低塵3種布置方式褒谈,其中水泥工業(yè)以高溫高塵為主。高溫高塵SCR脫硝工藝配套預除塵處理后,氮氧化物排放濃度可達50mg/m3以下,但是存在改造難度大、經(jīng)濟性欠佳疾嗅、占地大等問(wèn)題。更受企業(yè)青睞的低溫低塵SCR脫硝工藝憋荠,雖然具有SCR反應器尺寸減小、成本降低嵌纷、占地較少,但低溫催化劑抗硫性能不佳串远,成功應用業(yè)績(jì)尚未見(jiàn)報道。
濕法脫硫或將成為水泥工業(yè)二氧化硫超低排放主流技術(shù)。水泥工業(yè)二氧化硫主要來(lái)源于原料或燃料。燃料、原料硫含量高時(shí),煙氣中二氧化硫可達800mg/m3以上,部分企業(yè)甚至達1000mg/m3以上经肛,改用低含硫量燃料、原料后捷绑,二氧化硫可降至100mg/m3以下价恨。水泥熟料煅燒過(guò)程中的石灰石和石灰都是良好的脫硫劑,與燃煤電廠(chǎng)爐內噴鈣技術(shù)類(lèi)似啸臀,水泥熟料燒成工藝具有自脫硫功能,但脫硫效率有限持际,遇到高含硫量的原料時(shí),靠自脫硫作用難以使二氧化硫穩定在200mg/m3以下。濕法脫硫工藝采用窯灰或生料做脫硫劑,應用到水泥煙氣的治理上毁靶,節約了脫硫系統的成本;脫硫廢水經(jīng)預處理后引至窯頭篦冷機蒸發(fā)實(shí)現零排放恳榛,二氧化硫排放濃度可低于50mg/m3诱价。未來(lái)或將成為水泥工業(yè)二氧化硫超低排放主流技術(shù)。
除水泥工業(yè)以外,部分地區還發(fā)布關(guān)于平板玻璃、陶瓷等建材行業(yè)超低排放標準或超低排放改造工作方案。以當前的政策趨勢來(lái)看宽酣,未來(lái)超低排放改造將在更多的非電力行業(yè)領(lǐng)域推廣實(shí)施。

 

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