Trade Reports
行业综述
（续上表）
表1 2014年产业登记的脱硫公司累计投运的
火电厂烟气脱硫机组容量情况
（按2014年底累计投运的火电厂烟气脱硫机组容量大小排序）
序号
脱硫公司名称
2014年底前累计投运容量（MW）
采用的脱硫方法及所占比例（%）石灰石-石膏湿法88.32
海水法10.69有机胺法0.60氨法0.27
烟气循环流化床0.12石灰石-石膏湿法81.18烟气循环流化床18.82石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法97.70烟气循环流化床0.96
干法1.34石灰石-石膏湿法90.36
氨法0.94半干法0.94烟气循环流化床7.76石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法97.00烟气循环流化床3.00石灰石-石膏湿法99.40
海水法0.60石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法75.43
半干法24.13烟气循环流化床0.44
氨法100
石灰石-石膏湿法87.42烟气循环流化床12.58石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法47.93
双碱法 26.40喷雾干燥法22.36氧化镁法3.31石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法100烟气循环流化床67.70
半干法26.91石灰石-石膏湿法5.39石灰石-石膏湿法94.31
双碱法5.69石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法100
序号24
脱硫公司名称中钢集团天澄环保科技股份有限公司
2014年底前累计投运容量（MW）
1285
采用的脱硫方法及所占比例（%）石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法76.29烟气循环流化床12.25氧化镁法11.46石灰石-石膏湿法100石灰石-石膏湿法90.08烟气循环流化床9.92石灰石-石膏湿法100
江苏新中环保股份有限25
公司262728
上海申川环保科技有限公司*
江苏科行环保科技有限公司
浙江德创环保科技股份有限公司
1012
1
北京国电龙源环保工程有限公司
99,930
980605135
福建龙净环保股份有限2
公司北京博奇电力科技有限3
公司4
中电投远达环保工程有限公司
52,03458,236
注：“*”为2013年底的累计数据。
47,838
表2 主要环保企业累计投运的火电厂烟气脱硝机组容量情况
（按2014年底累计投运的火电厂烟气脱硝机组容量大小排序）
序号
脱硝公司名称
北京国电龙源环保工程有限公司
中国华电工程（集团）有限公司
大唐科技产业集团有限公司中电投远达环保工程有限公司浙江天地环保工程有限公司东方电气集团东方锅炉股份有限公司
江苏科行环保科技有限公司福建龙净环保股份有限公司同方环境股份有限公司北京博奇电力科技有限公司山东三融环保工程有限公司神华国华（北京）电力研究院有限公司*
浙江浙大网新机电工程有限公司北京国能中电节能环保技术有限责任公司
浙江蓝天求是环保股份有限公司
浙江菲达环保科技股份有限公司
中环（中国）工程有限公司*中国能源建设集团广东省电力设计研究院*
北京国电清新环保技术股份有限公司
2014年底前累计投运容量（MW）
94,102.5
采用的脱硝方法及所占比例（%）SCR 96.26SNCR 3.42SNCR+SCR 0.32SCR 97.04SNCR 1.84SNCR+SCR 1.12SCR 96.21SNCR 3.79SCR 97.12SNCR 2.88SCR 100SCR 97.71SNCR 2.29SCR 86.17SNCR 3.05SNCR+SCR 10.78
SCR 100SCR 95.60SNCR 4.28SNCR+SCR 0.12SCR 100SCR 100SCR 100SCR 100SCR98.50SNCR 0.82SNCR+SCR0.68SCR 100SCR 90.83SNCR 9.17SCR 100SCR 100SCR 69.70SNCR 30.3
5
武汉凯迪电力环保有限公司
浙江浙大网新机电工程有限公司
中国华电工程（集团）有限公司环保分公司山东三融环保工程有限公司
浙江天地环保工程有限公司
43,970
1
47,00538,38231,47027,07026,51213,33017,720
6789
259,800
3456
48,41537,18029,54526,258
10同方环境股份有限公司北京国电清新环保技术有11
限公司12
大唐科技产业集团有限公司
浙江菲达环保科技股份有限公司
江苏新世纪江南环保股份有限公司
浙江蓝天求是环保股份有限公司
7891011121314
22,13520,67019,75611,5209330918077256655
1311,618
1415
663189057585
16永清环保股份有限公司广州市天赐三和环保工程17
有限公司中国能源建设集团广东省18
电力设计研究院*19国电环境保护研究院*20
蓝天环保设备工程有限公司*
湖南麓南脱硫脱硝科技有限公司
*
5228
267041003102
1516171819
65903837383036004600
21225116021420
22广州市粤首实业有限公司23
浙江天蓝环保技术股份有限公司*
（接下表）（接下表）
CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY
2015.12
9
Trade Reports
行业综述
（续上表）
序号20
脱硝公司名称
浙江天蓝环保技术股份有限公司*
北京龙电宏泰环保科技有限公司
西北电力设计院*
江苏峰业科技环保集团股份有限公司
广州市天赐三和环保工程有限公司
武汉凯迪电力环保有限公司中钢集团天澄环保科技股份有限公司
江苏新世纪江南环保股份有限公司
国电环境保护研究院*
浙江德创环保科技股份有限公司
湖南麓南脱硫脱硝科技有限公司
江苏新中环保股份有限公司蓝天环保设备工程股份有限公司*
2014年底前累计投运容量（MW）
2642
采用的脱硝方法及所占比例（%）
SCR 100SCR 49.22SNCR 46.88SNCR+SCR 3.9SCR 100SCR 100SCR 85.71
低氮+SNCR+SCR
14.29
SCR 100SCR 100SCR 52.17SNCR 47.83SCR 100SCR 100SNCR 100SNCR 100SCR 100
通过实地调研了解到的情况是，即使是环保意识较强、设备投入也较高的大钢厂目前都很难做到100%达标。另外，由于监管不严，部分民营小钢厂出于成本的考虑，执行情况也比较差。按照钢厂类型来看，大型国有钢厂基本都能按要求安装脱硫脱硝除尘等装置，并能相对比较严格地执行环保标准，但一些设备比较老旧的中小型钢厂却没有安装相关设备。有些已经安装了脱硫脱硝装置的钢厂，出于成本的考虑，也只在环保部门检查时才运行环保装置。据了解，吨钢环保成本约为100元，其中运营成本约为30元/吨。对于已是微利经营的钢铁行业而言，安装脱硫脱硝除尘等装置是笔不小的成本。因此，除非政策上严格推行，否则钢厂主动执行的积极性不高。据业内专家表示，按照新环保法要求，目前没有一家钢铁企业能够完全实现达标排放。
烧结、球团是钢铁行业污染物排放的主要生产环节，现行的针对该环节的排放标准是环保部于2012年颁布的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》。按照该标准规定，从2012年10月1日起到2014年12月31日止，现有企业执行的大气污染排放标准，即颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放上限分别为80、600、500毫克/立方米。自2015年1月1日起现有企业，以及2012年10月1日之后新建企业执行的排放标准，即颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放上限分别为50、200、300毫克/立方米。而对于建造在环境承载能力较弱地区的钢铁企业，按照规定需要执行更加严格的排放限值标准。新《环保法》的“铁腕”措施主要有：一是违规违法企业如果在法律规定的整改期限内达不到整改目标，将按日连续计罚，上不封顶，这加大了污染企业的违法成本；二是追究企业法人法律责任，对未批先建拒不改正、故意造成严重污染事故的违法行为，可给予企业法人治安拘留等处罚。企业环保违规，不但面临经济处罚，而且可能带来企业社会声誉的损失。近年来烧结机脱硫设施投运情况统计见表3。
表3 近年来烧结机脱硫设施投运情况统计
设备规格（m2）＞300180～30090～180＜90合计
“十五”期间数量11237
面积（m2）
400180222105907
“十一五”期间数量17227168178
面积（m2）641654829161448125,540
2011～2013年数量36458348212
面积（m2）14,01210,53611,008360739,163
212223
12801000700
242526272829303132
70060054034533033025020074
注：“*”为2013年底的累计数据。
由于SCR工艺对氮氧化物有高效的去除效果，适用于高标准排放限值的火电行业，一直以来，该技术相关的工艺和设备建设备受火电行业的重视。国内脱硝技术的发展初期全部依靠引进国外SCR关键技术和设备的建设方法。近年来，随着我国烟气脱硝技术的国产化及产业化自主创新发展全面提速，适应于中国燃煤复杂多样的SCR技术已在全火电行业迅速推广。据统计，2013年全行业火电SCR脱硝机组容量达3.26亿kW，约占现役机组容量的96.18%，较上一年增加了1.65亿kW。
（2）钢铁行业脱硫脱硝产业发展现状
2015年1月1日，经修订、被定义为“史上最严”的《中华人民共和国环境保护法》正式施行。新环保法正式实施后，超标排放等环境违法行为将受到“按日计罚、上不封顶”“治安拘留、刑事责任”等处罚。
同时，从2015年1月1日起，《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等一系列行业新排放标准的缓冲期也将结束，届时所有钢铁企业将执行新建企业污染物排放限值，重点区域的钢铁企业还将执行更加严格的特别排放限值。因此，2015年1月1日也被钢铁业称为行业环保的“大限”。
10中国环保产业2015年第12期Trade Reports
行业综述
（续上表）
2014年我国钢铁行业烧结机存量约1230台，总面积达到14.6万m以上；其中重点钢铁企业有520台，总面积约9.6万m2。据推算，2014年我国钢铁行业脱硫烧结机面积累计9.87万m2，意味着钢铁烧结机脱硫装置的安装率约68%，比上一年提高了10%以上。脱硝基本处于起步阶段。
国内的钢铁市场存在乱象丛生，不公平竞争现象由来已久，对于环保不达标的钢企来说，生产相同数量的钢材所消耗的成本要比那些安装了环保设施的钢企低得多，而这些不环保钢企往往通过低价卖钢的手段抢占市场份额，同时也搅乱了钢铁市场，在钢企之间大打价格战，导致最后损失最大的往往是那些环保达标的钢企。这也严重阻碍了钢铁行业的健康发展。
近年来，钢铁工业大气污染物排放占总工业污染物的比例迅速增长，钢铁行业成为继火电行业之后的又一大污染性行业。据环保部统计，2013年钢铁行业的SO2、NOx和烟（粉）尘排放量分别为200万吨、54.3万吨和60.1万吨，其中SO2排放量占到工业源总排放量的10.5%，仅次于火电行业的排放量。而烧结工序则是这些污染物产生的主要来源，其排放的SO2、NOx和颗粒物等污染物分别占到了钢铁企业排放总量的70%、40%和35%以上，也因此成为钢铁企业大气污染防治的一个最重要环节。
在目前已投运的脱硫工艺中，从烟气脱硫的方法来看，以高效稳定的石灰石-石膏湿法市场占有率最高，循环流化床、氨法、SDA旋转喷雾法、氧化镁法和双碱法技术市场占有率差别不大，即使个别工艺在运行数量上略占优势，但各工艺的总脱硫面积基本接近。除以上主流工艺外，其他工艺也逐步占据了一定的市场规模，未来是否能够与主流工艺形成竞争，还需看这类工艺能否充分展示其适用于烧结烟气的优势。各种脱硫技术投运面积、吨烧结矿成本及投资估算见表4。
表4 全国各脱硫技术投运面积、吨矿成本及投资估算
应用技术石灰石石膏法循环流化床氨-硫氨法SDA旋转喷雾氧化镁法双碱法密相干塔法活性炭法
投运面积（m2）29,578880681006621389931131516900
吨矿成本（元）7.56.8764.6116.8521
单位面积投资（万元）
20.1217.4228.2920.1414.171217.1566.67
总投资（亿元）59.5115.3422.9213.335.5253.82.6006.000
2
应用技术ENS法离子液法有机胺法NID干法脱硫钢渣脱硫法MEROS法合计
投运面积（m2）87553453036033830065,470
吨矿成本（元）10188.96.54.29-
单位面积投资（万元）
3455.1037.3315.5515.6542-
总投资（亿元）2.9752.9421.9780.560.5291.26139.269
注：数据来源于调研及公开资料；由于各工程承揽公司投标不等，投资按平均值估算。
（3）水泥行业脱硫脱硝产业发展现状
截至2014年底，水泥行业脱硝装置安装超过1350条生产线，占生产线总量的80%。
据统计，我国水泥工业颗粒物排放占全国排放量的15%~20%，二氧化硫排放占全国排放量的3%~4%。水泥工业也是我国继火电厂、机动车之后的第三大NOx排放源。
在环境恶化的背景下，水泥行业排放标准也越加严格。2013年12月，环境保护部发布了第3次修订的《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2013），被业内称为“史上最严标准”。新标准重点提高了颗粒物、NOx的排放控制要求。根据除尘脱硝技术的进步，新标准将颗粒物排放限值由原标准的50mg/m3（水泥窑等热力设备）、30mg/m3（水泥磨等通风设备）收严至30mg/m3、20mg/m3；将NOx排放限值由800mg/m3收严到400mg/m3；新标准增加了氨（NH3）和汞（Hg）控制指标。标准规定在使用氨水、尿素等含氨物质作为还原剂去除烟气中NOx时需执行NH3排放限值。NH3和Hg两项指标的控制强化了臭味扰民和重金属污染的防治要求。
据相关统计资料显示，目前，我国水泥行业90%的企业能实现脱硫达标，60%的企业能满足颗粒物达标，而仅10%的企业能满足脱硝达标。新的排放标准于2014年7月1日起实施，水泥企业应该在新标准实施前，提前做好除尘、脱硝等污染治理工作，同时，加强企业自身的社会责任感，不要对治污存有侥幸心理。虽然从目前看加装运行环保设备会增加企业的生产成本，但比起污染后治理以及污染带来的健康成本，仍然是小数目，而且，从长远来看是有利于国家和企业的长远发展的。1.2 行业技术进展
1.2.1 严格的新排放标准催生了新技术开发应用
燃煤电站方面，为满足新的排放要求，石灰石-石
（接下表）
CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY
2015.12
11
Trade Reports
行业综述
膏双循环烟气脱硫工艺等具有高脱硫效率的技术迅速得到推广。
燃烧低硫煤机组排放的SO2浓度<1000mg/m3，FGD入口SO2浓度在3000~4000mg/m3，一般单塔技术即可满足≤35mg/m3的排放要求。要求脱硫效率>98.8%，通过优化吸收塔设计，提高吸收塔液气比或者增强气液传质措施，增加喷淋强度单塔技术也可以满足≤35mg/m3的排放要求。高硫煤FGD入口SO2浓度>4000mg/m3，要求脱硫效率在99.2%以上，可采用串联双塔双循环技术，一级吸收塔脱硫效率80%~90%，控制一级吸收塔出口SO2浓度到500~700mg/m3，再利用脱硫效率约95%的二级吸收塔控制SO2排放浓度至35mg/m3以下。
（1） 二级串联吸收塔石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理为：采用价廉易得的石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石小颗粒经磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在两级吸收塔内，吸收浆液分两次分别与锅炉烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去携带的细小液滴，再经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收，脱硫石膏和脱硫废水经处理后供电厂综合利用。串塔（双塔双循环）方案可以通过控制一、二级吸收塔的pH值实现分区控制：一级吸收塔低pH值运行，利于石膏氧化结晶；二级吸收塔高pH值运行，利于高效脱硫。串联双塔双循环技术的脱硫率可达99.2%以上。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺具有脱硫效率高（可达95%~ 98%）、吸收剂利用率高、技术成熟、运行稳定等特点，是目前世界上应用最多的脱硫工艺。
白杨河电厂两级脱硫吸收塔均采用喷淋塔结构，喷淋塔具有脱硫效率高、系统可靠性和可用率高、系统适应性强等优点，目前运行的喷淋塔对于低、中、高燃煤硫分都有较多成熟的应用案例，国内90%以上的湿法脱硫装置都是采用的喷淋塔。
（2）吸收塔内增加托盘
对于脱硫，主要是采用脱硫系统改造技术并辅以脱硫添加剂等，可使二氧化硫的排放由100mg/m3进一步降至35mg/m3以下；对于脱硝，主要是进一步改进低氮氧化物燃烧系统，并在SCR脱硝系统中增加一级催化剂，托盘还能提供烟气均布效果，烟气进入吸收塔后经过托盘时得到强制均布，能较好地与喷淋层浆液分布匹配。
（3）湿法双循环脱硫技术
石灰石-石膏湿法单塔/双塔双循环技术是在成熟的石灰石-石膏湿法脱硫技术基础上，经技术攻关掌握的脱硫新技术。湿法双循环技术是在一座吸收塔内完成了两次脱硫，适用于脱硫效率要求较高的FGD系统。其主要特点是：烟气分两级脱硫，一级循环pH值控制在4.5~5.3之间，有利于石灰石的溶解和石膏的结晶，能够得到品质很高的石膏；二级循环pH值控制在5.8~6.4之间，能够在较低液气比的工况下得到较高的脱硫效率，从而降低能耗；一级循环还可减少烟气中尘、HCl、HF的含量，有利于二级循环达到高脱硫效率；每个循环独立控制，易于优化和快速调整，能适应含硫量和负荷的大幅变化；独立的一级循环浆池和二级循环浆池能够减小事故浆罐的储存容积；锥型收集碗能够均布烟气流场，提高除雾器除雾效果。双循环技术使得脱硫系统装置的脱硫效率达到98%甚至99%以上，突破了脱硫效率只能到97%左右的技术瓶颈，在浆液功能强化原理、功能区双效叠加原理上实现了创新，具有独有的技术参数设计、控制原理。
在烟气入口SO2浓度3000mg/Nm3（燃煤含硫量约1.6%）时，可以实现99%以上的脱硫效率，满足SO2浓度<35mg/Nm3的排放要求。解决了重点区域电厂二氧化硫排放浓度不超过50mg/m3标准的行业难题。
（4）超低排放水平的电站锅炉开始大量出现为实现PM、SO2和NOx的同时超净排放，在现有技术的基础上，降低燃煤火力发电的排放、达到低于燃气电站的排放标准，对我国环境保护和火力发电的发展具有重要意义。开发高效、低能耗具有自主知识产权的烟气脱硫、脱硝、除尘以及烟气深度净化技术与装备，成为一些企业技术进步的新趋势。
煤燃烧生成的三个主要污染物：NOx、SO2及烟尘，从技术经济角度需要多个设备来脱除，对整个烟气净化系统必须进行一体化设计和优化。NOx排放控制的策略：炉内低氮燃烧+烟气SCR脱硝；SO2排放控制的策略：控制入炉煤硫份 + 湿法脱硫 + 取消回转式烟气换热器（GGH）；烟尘排放控制的策略：干式电除尘器（低低温、高效电源、分区供电、振打优化等）+湿法脱硫+湿式电除尘器。
燃煤电站锅炉烟气排放标准见表5；全国燃煤电厂超低排放机组（不完全统计）情况见表6。
为了达到烟气超净排放的技术指标，国电龙源、福
12中国环保产业2015年第12期Trade Reports
行业综述
建龙净、烟台龙源和国电环保研究院等单位联合对目前使用的烟气治理技术进行了整合、优化、统筹考虑，充分发掘各自技术的潜力，发挥各技术的优点并做到关联技术的互配互补，达到有效利用烟气资源、实现烟气综合治理，从而形成一体化的烟气治理工艺体系，实现超净排放的要求。针对烟气中的PM、SO2、NOx主要污染物以及深度净化的要求，选用的超净排放技术流程如图3所示。
表5 燃煤电站锅炉烟气排放标准（mg/Nm3）
项目SO2NOx粉尘Hg
GB 13223-2011标准
100100300.03
特别排放限值
50100200.03
近零排放标准
355050.005
化剂用量及喷氨量，提高脱硝系统的经济性。炉外采用精细SCR脱硝技术，通过对喷氨量和喷氨位置的精细调控，反应器的优化设计达到烟气NOx超低排放的要求，同时研发宽温催化剂以适应机组负荷波动导致的烟温变化，以提高SCR系统高效运行时间。研究开发从理论分析、数值模拟出发，通过实验室实验、小试实验、工业实验，最终优选方案，应用到600MW示范工程。
针对烟气中的颗粒物，采用的技术路线包括低低温电除尘和湿式静电除尘技术。烟气通过低低温电除尘脱除大部分粉尘和部分SO3，同时通过烟气余热的回收利用，节约电煤消耗，降低烟温和烟气量，使后续湿法脱硫节水、提效，同时缓解“石膏雨”现象；然后通过湿式静电除尘，一方面使得烟气含尘量达到超净排放要求，同时对SO3、重金属、NOx等多污染物协同净化，并有效减少“石膏雨”；最后通过对脱硫后湿烟道/烟囱进行优化设计，避免冷凝水的卷吸携带，根除“石膏雨”。除尘技术开发在理论分析和参数优化的基础上，通过数值模拟等计算手段，形成关键环节的优化方案，并经过工艺实验验证和工业验证，最终形成600MW示范工程的应用。
在综合各自技术的研发成果和工业实验的基础上，统筹考虑污染物脱除效果、经济性、安全性、稳定性等工程应用要素，形成600MW机组超低排放整体工艺技术体系，并在蚌埠600MW机组上进行工业示范，实现电厂的超低排放。
（5）湿式电除尘技术
图3 火电厂超净排放技术流程
2012年新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）正式实施。燃煤电厂粉尘排放限值由50mg/Nm3加严到30mg/Nm3。2013年随着《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》的实施，进一步将重点地区的粉尘排放限值加严到20mg/Nm3。但随着环境形势越来越紧迫，有些地区甚至提出了5mg/Nm3的粉尘浓度排放标准。
对于如此严的排放限值要求，传统的电除尘装置已较难达到，袋式除尘器虽然可以达到此标准，但袋式除尘器一般安装在湿法脱硫系统前，对从脱硫塔出口的石膏夹带无能为力，由此湿式电除尘器成为控制粉尘排放浓度的终端处理装置。
复合式湿式电除尘器原产生于工业硫酸生产过程中的除雾过程，技术已经成熟，应用于湿法脱硫之后的系统中，能够保证粉尘排放<5mg/m3，满足近零排放的标
针对SO2，主要采用石灰石-石膏湿法双循环工艺。双循环技术在一座吸收塔内完成了两次脱硫，达到了双塔串联效果，同时喷淋系统对烟气的洗涤，实现了对粉尘的脱除。与传统湿法脱硫工艺相比，在较低液气比的经济运行工况下实现SO2超净排放，并且由于吸收塔持液量降低，“石膏雨”问题也可以得到缓解。双循环技术研究采用理论分析与工业实验相互印证的方式展开，通过对比总结，最终形成600MW机组应用的技术示范。
针对NOx，采用等离子超低排放技术和低氮燃烧器结合然后联合SCR的系统脱除技术：在炉内通过等离子体燃烧技术对部分煤粉进行预处理以及空气分级燃烧等低氮燃烧的组织形式达到超低氮氧化物生成的效果，将燃烧器出口NOx控制在150mg/Nm3以内，从而减少后续SCR催
CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY
2015.12
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