中国烟气治理行业发展概况及市场需求情况分析.docx
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1、中国烟气治理行业发展概况及市场需求情况分析一、行业发展背景(1)大气污染现状我国是能源消费大国,煤炭、天然气等能源在燃烧过程中会产生大量的颗粒物、硫氧化物及NOx等大气污染物。这些物质是霾的主要构成部分,霾是雾霾天气产生的主要原因之一。除了霾之外,空气中的二氧化硫、氮氧化物还是酸雨中酸性物质硫酸及硝酸的主要来源,是形成酸雨的主要污染物。中国是世界上雾霾和酸雨污染比较严重的地区。2015年,480个开展了降水监测的城市(区、县)中,出现酸雨的城市比例为40.4%,酸雨频率平均为14.0%。2016年,474个开展了降水监测的城市(区、县)中,出现酸雨的城市比例为38.8%,酸雨频率平均为12.7
2、%。2017年,463个开展了降水监测的城市(区、县)中,出现酸雨的城市比例为36.1%,酸雨频率平均为10.8%。2018年,471个开展了降雨监测的城市(区、县)中,出现酸雨的城市比例为37.6%,酸雨频率平均为10.5%。从以上数据可以看出,在国家积极推进节能减排、大力发展新能源、收紧环保政策的情况下,国家大气污染状况较之前有所好转,但大气污染形势仍旧严峻,大气污染治理不容松懈。(2)不断加大投入,大气环境治理已成为国家发展战略随着国家及民众逐渐意识到经济发展与环境保护协同发展的必要性,我国的经济发展模式已由原来的粗放型转变为资源节约、环境友好型。“十一五”时期,我国第一次将能源消耗强度
3、降低和主要污染物排放总量减少作为国民经济和社会发展的约束性指标,环境污染治理上升为国家战略。2016年3月,国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出要发展绿色环保产业,培育服务主体,推广节能环保产品,支持技术装备和服务模式创新,完善政策机制,促进节能环保产业发展壮大。扩大环保产品和服务供给,发展环保技术装备。2017年1月,国务院出台“十三五”节能减排综合工作方案,明确了“十三五”节能减排工作的主要目标和重点任务,全国化学需氧量、氨氮、SO2、NOx排放总量分别控制在2,001万吨、207万吨、1,580万吨、1,574万吨以内,比2015年分别下降10%、10%、15%和15%。同时强化节
4、能环保标准约束,严格行业规范、准入管理和节能审查,对电力、钢铁、建材、有色、化工、石油石化、船舶、煤炭、印染、造纸、制革、染料、焦化、电镀等行业中,环保、能耗、安全等不达标或生产、使用淘汰类产品的企业和产能,要依法依规有序退出。2018年7月,国务院印发打赢蓝天保卫战三年行动计划,要求持续推进工业污染源全面达标排放,将烟气在线监测数据作为执法依据,加大超标处罚和联合惩戒力度,未达标排放的企业一律依法停产整治。随后,山西、山东、河北、内蒙古、江苏、河南等地纷纷出台地方的打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案,推进钢铁等重点行业的超低排放改造工作。(3)电力及非电行业污染情况电力行业是大气中SO2和N
5、Ox排放的主要来源之一,因为我国电力行业以火力发电企业为主,而火力发电主要是以煤炭作为燃料,煤炭在燃烧过程中会排放大量的SO2和NOx。2018年,我国煤炭消费量同比增长1%,全国的原煤消费总量约为38.3亿吨1。从主要耗煤行业来看,电力行业全年耗煤21亿吨左右,钢铁行业耗煤6.2亿吨,建材行业耗煤5亿吨,化工行业耗煤2.8亿吨2。从上述行业耗煤数量可以看出,电力行业一直是国家大气污染治理的重点。随着国家对火电行业烟气排放的治理、污染物排放技术和装备的发展应用、以及超低排放的全面实施,火电行业已由大气污染控制的重点行业,转变为大气污染防治的典范行业。截至2018年底,全国达到超低排放限制的煤电
6、机组约8.1亿千瓦,占全国煤电总装机容量的80%,火电超低排放改造已步入尾声。相比煤电行业污染物持续减排,非电行业对我国污染排放影响越来越大,我国钢铁产量占世界的50%,水泥占60%,平板玻璃占50%,电解铝占65%,且分布了40多万台量大面广的燃煤锅炉,城中村、城乡接合部和农村的采暖用煤数量更是惊人。其中,SO2、NOx、烟粉尘的排放量占全国3/4以上。以京津冀及周边7省市地区为例,700多万吨的SO2排放中,非电行业和民用散煤的排放高达580万吨,占了83%,非电行业将成为下一阶段打赢“蓝天保卫战”的关键所在。同时,非电行业污染物排放占工业行业污染物排放的比例已提高到九成,2017年烟粉尘
7、、SO2、NOx排放量达到966万吨、888万吨、1,010万吨,成为大气污染物排放的主要来源。2018年7月,国务院印发打赢蓝天保卫战三年行动计划,要求持续推进工业污染源全面达标排放,将烟气在线监测数据作为执法依据,加大超标处罚和联合惩戒力度,未达标排放的企业一律依法停产整治。随后,山西、山东、河北、内蒙古、江苏、河南等地纷纷出台地方的打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案,推进钢铁等重点行业的超低排放改造工作。在政策支持下,非电工业领域提标改造的市场空间逐渐扩大,将成为大气治理下一个风口。二、烟气治理行业发展进程烟气治理行业具有明显的政策导向性,国家环保政策在烟气治理行业的发展进程中起到了巨大
8、的推动作用。我国的烟气治理按行业属性可分为火电行业和非电行业烟气治理两大类。(1)火电行业烟气治理火电行业是SO2和NOx排放的最主要的工业部门,是国家烟气治理的重中之重。早在1973年,我国就颁布了工业“三废”排放试行标准(GBJ4-73),首次以国家标准的方式对火电厂大气污染物排放提出限值火电厂大气污染物排放标准要求。1991年,国家环保部颁布了燃煤电厂大气污染物排放标准(GB13223-91),替代了GBJ4-73中有关于火电厂大气污染物排放标准部分。之后,国家分别于1996年、2003年、2011年对上述标准进行了修订,逐渐降低火电厂大气污染物排放限值,火电烟气治理业务得到了迅速发展。
9、2015年国家环保部、发改委、能源局印发的全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案,要求到2020年,全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3)。截至2018年底,全国达到超低排放限制的煤电机组约8.1亿千瓦,占全国煤电总装机容量的80%,电力行业超低排放改造已接近尾声,火电烟气治理市场进入平稳发展阶段。(2)非电行业烟气治理与火电行业相比,非电行业受政策关注度不足,烟气治理改造推进稍显缓慢。虽然部分非电行业已采取了一些治理措施,但其排放标准和治理水平远低于火电行业。非电领域
10、所涉行业较多,各行业烟气工况特性存在很大差异,且排放温度普遍较低、波动范围大,与火电行业相对单一稳定的烟气工况存在较大不同,给非电行业烟气治理技术的研发和应用带来了一定的挑战。近几年,随着低温烟气脱硝治理技术的改进突破、国家对非电行业烟气污染物减排政策的推进,非电行业烟气治理成为大气环境治理的重点,市场需求将呈现出快速增长态势。三、钢铁、焦化、水泥等行业市场的需求和容量烟气治理行业属于环保产业,具有明显的政策导向性,市场的需求和容量与国家环保政策息息相关。随着政府不断加大非电行业的烟气治理力度,非电工业领域将成为大气污染治理的下一个风口。据测算,钢铁、水泥、平板玻璃、陶瓷、非电燃煤锅炉等主要非
11、电行业的大气治理市场空间之和为1,999亿元-3,044亿元。(1)钢铁行业的需求和容量钢铁行业从炼焦、烧结、炼铁、炼钢到轧钢整个冶炼工艺均涉及不同类型污染物,涵盖着废气、废水和废渣三种类型。具体而言,烧结和炼焦环节主要产生硫氧化物、NOx和烟尘等废气,炼铁及炼钢环节主要产生炉渣等固体废弃物,而轧钢环节产生的污染物则主要是冷却水等废水污染。其中,烧结和炼焦环节产生的硫氧化物、NOx和烟粉尘等气体污染物最为严重,烧结球团烟气产生的SO2占钢铁企业排放总量约70%,个别企业达到90%左右(不含燃煤自备电厂产生的SO2)。在污染物排放占比方面,钢铁行业是仅次于发电行业的第二大污染行业,减排空间巨大。
12、2015年钢铁行业废气排放量达17.38万亿立方米,占工业废气排放总量的26%。烟粉尘、SO2、NOx排放总量达357万吨、174万吨、104万吨,占工业排放总量的32%、12%、9%7。2018年5月出台的钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)指出具备条件的钢铁企业要实施超低排放改造,重点推进粗钢产能200万吨及以上的钢铁企业实施超低排放改造,力争2020年底前完成钢铁产能改造4.8亿吨、2022年底前完成5.8亿吨、2025年底前完成改造9亿吨左右。随着钢铁行业污染物超低排放的临近,钢铁行业烟气治理设施新建及改造市场将会迎来爆发式增长。钢铁烧结大气治理市场容量会增长约552.8亿元,其
13、中2018年将释放五分之一,约100亿元,随着钢铁超低排放的不断推进,2019年和2020年将分别释放184亿元和268亿元。(2)焦化行业的需求和容量炼焦化学工业是指炼焦煤按生产工艺和产品要求配比后,装入隔绝空气的密闭炼焦炉内,经高、中、低温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。炼焦炉型包括:常规机焦炉、热回收焦炉、半焦(兰炭)炭化炉三种。我国以常规机焦炉为主,截至2014年,炭化室高度5.5m及以上大型常规机焦炉占焦炭总产能43%左右。焦化生产过程中排入大气的环境污染物,主要源于煤在干馏、结焦等化学加工转化过程中流失于环境的有害物质,其成分非常复杂,主要污染物为二氧化碳、NOx、多
14、环芳烃、酚类氰化物、硫氧化物、重金属以及二噁英类等。其中,焦炉烟气是焦化企业最主要的废气污染源,约60%的SO2及90%的NOx来源于此。2015年,焦化行业主要污染物烟粉尘、SO2、NOx排放量分别为28.3万吨/年、36.5万吨/年、24.6万吨/年。截至2017年底,全国焦化产能6.5亿吨,其中约66%为独立焦化厂,34%为钢厂自有焦化厂,大部分产能仍在采用污染大但成本投入小的湿熄工艺。其中,钢厂焦化厂干熄焦比例为78%(十三五规划要求钢厂焦化厂干熄焦比例提高至90%),独立焦化厂干熄焦比例仅有16%。2018-2020年之间,仍有4,000万吨焦化新增产能陆续释放。2012年10月1日
15、正式施行的炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171-2012)要求,自2015年1月1日起,现有企业开始执行新的污染物排放标准。其中,机焦炉、半焦炉颗粒物、SO2、NOx的排放限值分别降至30mg/m3、50mg/m3、500mg/m3(前值分别为50mg/m3、100mg/m3、800mg/m3);热回收焦炉颗粒物、SO2、NOx的排放限值分别降至30mg/m3、100mg/m3、200mg/m3(前值分别为50mg/m3、200mg/m3、240mg/m3);焦炉烟囱颗粒物、SO2、NOx的特别排放限值分别为15mg/m3、30mg/m3、150mg/m3。2018年年初,环保部正式下发
16、关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告,要求处于“26+2”城市的焦化企业,自2019年10月1日起,执行SO2、NOx、颗粒物和挥发性有机物特别排放限值。随着环保常态化推进,部分不在“26+2”名单中的城市,也自发执行特别排放限值标准。为达到特别排放限值要求,焦化企业必须从除尘脱硫脱硝工艺方面进行一系列的环保改造升级。其中,在脱硝工艺方面,具有较高脱硝效率的SCR脱硝工艺自然就成为了焦化企业的首要选择。由于焦炉烟道废气温度较低,难以直接使用高温催化剂,所以低温SCR脱硝工艺逐渐成为焦化行业脱硝的主流工艺。2016年,纳入中国炼焦行业协会统计的焦化企业约700家,焦炉总
17、数量约2,000座,但绝大部分炼焦企业达不到新炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171-2012)的排放要求,需要进行焦炉脱硝改造或者新建脱硝设施。按每条焦化生产线的烟气脱硝治理投资需1,500-3,000万元来计算,市场容量大约在300-600亿元。10经过近几年治理,焦化行业目前仍有大量的企业未能完成排放改造或者达到新的特别排放限值要求,市场空间广阔。(3)水泥行业需求和容量水泥行业是重污染行业,其排放的SO2、粉尘、NOx分别占工业系统的10%、12%、16%11。而我国是水泥生产大国,水泥产量长期稳居世界第一,2016年至2018年,全国水泥产量分别能达到24.10亿吨、23.31亿
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