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          必看丨一文析尾氣脫硫設備行業發展現狀及未來趨勢
          發布日期 : 2023-03-01 17:11:49

          1、脫硫設備市場發展概況

           

          (1)脫硫設備行業簡介

           

                 我國燃料構成以燃煤炭為主,煤炭燃燒約占總能源消耗的 80%,因此煤燃燒成為我國大氣污染的主要來源,特別是其中的 SO2,是形成酸雨的主要原因,給生態環境和人類經濟造成了極大的危害。脫硫設備一般是指在電力、冶金和其他行業生產中, 用于除去煤中的硫元素,防止燃燒時生成 SO2 的一系列設備。煙氣脫硫屬于燃燒后脫硫,主要是針對含有SO2 的氣體,其原理是用堿性吸收劑與酸性 SO2 反應從而達到煙氣脫硫的目的。

           

                 我國的脫硫設備行業起步于20 世紀90 年代,2000 年,隨著《國務院關于酸雨控制區和二氧化硫污染控制區有關問題的批復》發布,市場開始啟動,少數商業化運作的脫硫公司引入國外技術,業務迅速發展。2001-2007 年,隨著國家對二氧化硫具體減排指標的明確和減排力度的不斷加大,脫硫設備行業進入快速發展期,脫硫設備國產化程度大幅提高。2008 年起受存量市場萎縮,金融危機影響,行業競爭加劇。 2013 年起,隨著國家排放標準的提高,脫硫設備廠商迎來新一輪增長。

           

          (2)脫硫設備的分類

           

                 脫硫設備根據不同的脫硫技術研發和制造,目前脫硫技術研究的方向較多,大類上來講包括干法、半干法和濕法。干法脫硫技術主要是脫硫劑、脫硫產物為干態。其工藝流程簡單,無二次污染,占地較少,可靠性較高,投資較低,但系統運行費用較高。半干法脫硫工藝的特點是,反應在氣、固、液三相中進行,利用煙氣顯熱蒸發吸收液中的水分,使最終產物為干粉狀。半干法脫硫一般選用的脫硫劑為 CaO或 Ca(OH)2。濕法脫硫主要是將煙氣中的二氧化硫經過降溫通入到吸收劑溶液或漿液中,通過反應回收 SO2 及其他副產物的過程, 具有脫硫效率高, 吸收劑可循環等優點。目前市場基本選擇了濕法,而干法由于接觸率低,脫硫率遠低于濕法;半干法同樣受困于脫硫效率的問題,不適合大容量的燃燒設備,兩者尚需技術突破。

           

          濕法脫硫各種技術的原理、優缺點如下表所示:

           

          圖片

                 從市場占有率來看,市場基本還是選擇了濕法中工藝相對成熟的石灰石/石膏脫硫工藝,其在我國煙氣治理市場的占有率達 85%以上。

           

          2、脫硫設備行業的市場容量和發展空間

           

          (1)市場容量

           

                 我國政府長期以來十分重視二氧化硫減排問題,在《“十三五”生態環境保護規劃》中,二氧化硫仍是“十三五”減排總量控制四項約束性指標之一。“十二五”時期,電力行業新建電廠脫硫、原有電廠脫硫改造、鋼鐵燒結脫硫是脫硫業務的主要市場,煤化工、水泥、有色金屬冶煉、造紙等行業的煙氣脫硫也保持逐步增長。

           

                 長期以來, 電力行業、熱力生產和供應行業一直是我國二氧化硫排放的主體,排放量占全國二氧化硫排放總量的比例在 50%以上,因此,該等行業也是二氧化硫減排的重點行業,特別是火電行業的二氧化硫減排。2015 年新建投運火電廠煙氣脫硫機組容量約 0.53 億千瓦;截至 2015 年底,全國已投運火電廠煙氣脫硫機組容量約 8.2 億千瓦,占全國火電機組容量的 82.8%,占全國煤電機組容量的 92.8%。“十三五”期間,取消和推遲煤電建設項目 1.5億千瓦以上,到 2020 年全國煤電裝機規模力爭控制在 11 億千瓦以內;全國實施煤電超低排放改造約 4.2 億千瓦。

           

                 2015 年 12 月,國務院第 114 次常務會議和國家三部委《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》指示要求,決定全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造,大幅降低發電煤耗和污染排放。在 2020年前全國具備條件的機組都將達到超低排放, 現役機組平均供電煤耗低于 310克標煤/千瓦時。東、中部地區要提前至 2017 年和 2018 年達標。

           

                 截至 2015 年底,國內約 27%,超過 2 億千瓦的燃煤機組已經完成了以“50355”為排放指標的超低排放改造, 2016 是國內燃煤發電機組超低改造的高峰,不必等到 2020 年,很可能在 2018 年國內就基本上完成超低排放的改造。全國電力集團紛紛響應, 90%以上的燃煤機組都計劃實施超低排放改造,預計實施超低排放的將超過 8.0 億千瓦(含已經實施的15%-20%)。超低排放改造市場空間為 952 億-1429 億元(包含已經完成的超低改造排放項目),分 3-4 年完成,扣除已經完成的超低排放改造項目約 12%,實際每年 257 億元。

           

                 鋼鐵行業是繼火電行業之后的又一大污染性行業, 鋼鐵冶煉生產過程產生大量的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和煙(粉)塵顆粒物等污染物,2013 年鋼鐵行業的 SO2 排放量分別為 200 萬 t,占到工業源總排放量的 10.5%,僅次于火電行業的排放量,其中燒結工序則是污染物產生的主要來源,其排放的SO2 占到了鋼鐵企業排放總量的 70%以上。2015 年,全國鋼鐵行業以改善環境質量為核心的各項工作取得了積極進展。安裝脫硫設施的鋼鐵燒結機面積由 2.9 萬平方米增加到 13.8 萬平方米, 安裝率由19%增加到 88%。

           

                 “十三五”期間鋼鐵工業排放標準將大幅收緊,燒結機頭顆粒物、煉鐵顆粒燒結機頭二氧化硫等主要排放標準將分別降低 60%、92%和 90%。鋼鐵企業未配套脫硫設施燒結機的 SO2 排放濃度通常在 600mg/m3以上,而據此前環保部的減排核查結果,已投運鋼鐵燒結脫硫設施平均綜合脫硫效率不足 50%,很明顯按新標準排放限值 200mg/m3 的要求,部分已投運的脫硫裝置需進行改造提效,按 50%比例估計,需改造部分的燒結機面積約 6.9 萬 m2。若每平米燒結機新建和改造成本分別以 25 萬元和 12 萬元測算, “十三五”期間存量市場鋼鐵燒結煙氣脫硫投資需求約為 130 億元。

           

                 我國有色金屬工業主要三廢達標排放率均低于全國平均水平, 特別是二氧化硫、氮氧化物、煙塵、粉塵與國內平均水平相比還有較大差距。全國工業二氧化硫達標排放率為 89%,有色金屬工業二氧化硫達標排放率為 76% “十三五”期間,對于工業鍋爐、有色金屬冶煉等行業的二氧化硫排放進行控制,需投資約100 億元,“十三五”期間新增項目運行費用 10 億元。

           

          (2)發展空間

           

                 “十三五”期間我國煙氣脫硫行業仍有望保持較為廣闊的市場空間,主要需求來自于以下四個方面:一是尚未安裝脫硫裝置的存量機組的脫硫建設需求。截至 2015 年末,未安裝脫硫裝置的煤電機組大約有 0.64 億千瓦, 按照脫硫系統造價 150 元/千瓦測算,該部分存量機組的脫硫投資需求接近 100 億元。二是新建煤電機組的脫硫建設需求。截至 2015 年底,全國煤電機組容量約8.8 億千瓦。到 2020 年全國煤電裝機規模力爭控制在 11 億千瓦以內。預計“十三五”期間新增煤電裝機規模 2.2 億千瓦,增量機組的脫硫建設投資需求將接近 330 億元。三是已安裝脫硫裝置的存量機組的更新改造需求。

           

                 “十三五”期間,全國電力集團 90%以上的燃煤機組都計劃實施超低排放改造, 預計實施超低排放的將超過8.0 億千瓦(含已經實施的 15%~20%)。超低排放改造市場空間為 952 億~1429億元(包含已經完成的超低改造排放項目),分 3~4 年完成,扣除已經完成的超低排放改造項目約 12%,實際每年 257 億元。四是非煤電領域的脫硫需求。

           

                 由于煤電行業二氧化硫排放量占比逐年下降,排放控制的重點將轉向其他行業,包括鍋爐、鋼鐵、水泥等領域在內的非煤電煙氣脫硫市場容量將進一步增加?!洞髿馕廴痉乐涡袆佑媱潯?提出,“所有燃煤電廠、鋼鐵企業的燒結機和球團生產設備、石油煉制企業的催化裂化裝置、有色金屬冶煉企業都要安裝脫硫設施,每小時 20 蒸噸及以上的燃煤鍋爐要實施脫硫。”這部分市場的年需求規模在 80 億元左右。在以上四方面需求的推動下,預計我國 “十三五”期間平均每年的煙氣脫硫市場空間接近 423 億元。 這意味著在未來幾年內,煙氣脫硫行業很可能迎來下一個投資高峰期。

           

          3、脫硫設備行業的競爭格局

           

                 隨著大氣污染物排放標準的不斷提高和環保政策的不斷趨嚴, 燃煤煙氣脫硫市場近年來開始進入一個較快的發展階段,行業競爭從拼技術、拼價格轉變為拼服務、拼管理,行業將進入重新洗牌階段。行業優勢企業的競爭優勢不斷顯現,市場份額將進一步擴大,而一些技術不過硬的小型脫硫企業則不斷萎縮、退出,行業集中度將進一步提高。燃煤電站鍋爐煙氣治理方面,目前市場集中度較高,國有大中型電力企業擁有的脫硫工程公司具有先天優勢,市場份額較高。在其他燃煤煙氣治理領域,市場競爭則較為充分。

           

          4、進入脫硫設備行業的主要障礙

           

          (1)技術壁壘

           

                 脫硫設備屬于非標準化設備,需根據不同行業生產過程、不同工況條件下產生的煙氣特征采用相應技術。這種非標準化制造的特征提高了產品設計和制造的難度,增加了產品工藝流程的復雜程度,在一定程度上對行業新進入者形成了技術壁壘。

           

          (2)經驗壁壘

           

                 脫硫設備需要根據不同行業生產過程、 不同工況條件下產生的煙氣特征采用相應的技術,需要根據具體情況進行非標準化制造。不同類別的脫硫設備制造經驗積累需要較長的時間,這對行業新進入者形成了經驗壁壘。

           

          (3)資金壁壘

           

                 脫硫設備屬于技術、資金密集型行業,進入者需要投入資金用于專業技術與設備的研發或引進,配備大量經驗豐富的專業技術人才和管理人員。

           

          5、影響本行業發展的有利和不利因素

           

          (1)有利因素

           

          ①國家產業政策環境的支持

           

                 近年來, 隨著國家對環境保護重視程度不斷加強, 一系列政策文件陸續出臺,為脫硫行業的快速健康發展創造了良好的宏觀環境?!洞髿馕廴痉乐涡袆佑媱潯芬?,所有燃煤電廠、鋼鐵企業的燒結機和球團生產設備、石油煉制企業的催化裂化裝置、有色金屬冶煉企業都要安裝脫硫設施,每小時 20 蒸噸及以上的燃煤鍋爐要實施脫硫?!度济哄仩t節能環保綜合提升工程實施方案》繼火電行業大幅提高排放標準后,首次針對非電行業燃煤工業鍋爐的提標改造提出要求。

           

                 《關于推行環境污染第三方治理的意見》著力開始培育第三方治理市場,除塵脫硫脫硝行業的第三方治理工作也正在大力推進。

           

                 《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014~2020 年)》規定東部地區新建煤電機組大氣污染物排放基本達到超低排放限值:煙塵、 SO2、 NOx 排放濃度分別不高于 10mg/m3、 35mg/m3、 50mg/m3(基準氧含量 6%條件下),中部地區新建機組原則上接近或達到超低排放限值, 鼓勵西部地區新建機組接近或達到超低排放限值;且要穩步推進東部地區現役煤電機組的超低排放改造,鼓勵其他地區現役煤電機組的超低排放改造。同時,該文件支持同步開展大氣污染物聯合協同脫除,控制三氧化硫、汞、砷等污染物排放,拉開了煤電機組升級超低排放的大幕,使超低排放成為未來幾年煤電機組大氣污染治理的重點。

           

                 《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》前所未有地提出了綠色發展理念,并且規劃通篇也貫穿綠色發展理念,將環境保護工作提高到了新的歷史性高度。該文件提出加強大氣污染治理、提高環境質量等任務和目標,提出對 SO2 和 NOx 繼續實施總量控制,增加細顆粒物為約束性指標;提出燃煤鍋爐脫硫脫硝除塵改造、鋼鐵燒結機脫硫改造、水泥窯脫硝改造等重點工程。

           

                 《“十三五”節能減排綜合工資方案》提出優化產業及能源結構,加強重點領域節能等能源方面的工作任務,繼續推進節能降耗工作。對于環保領域,方案提出要強化主要污染物減排、大力發展循環經濟、實施節能減排工程等多項工作任務。在大氣污染治理領域,加快推進以氣代煤、熱電聯產,促進移動源減排;加大散煤清潔化治理力度;深化供熱計量收費改革,完善脫硫、脫硝、除塵和超低排放環保電價政策,加強運行監管,嚴肅查處不執行環保電價政策的行為。

           

          ②燃煤煙氣排放標準的提高

           

                 2011 年 7 月《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)頒布,該標準進一步嚴格了二氧化硫的排放濃度要求,對煙氣治理產業將產生深遠影響?!跺仩t大氣污染物排放標準》(GB13271-2014)和建材、有色等行業大氣污染物排放標準均對相應行業二氧化硫排放濃度做出了明確要求, 這些標準的提高將有利于脫硫行業的健康發展。

           

                 2015 年 12 月,國務院第 114 次常務會議和國家三部委《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》指示要求,決定全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造,大幅降低發電煤耗和污染排放。在 2020 年前全國具備條件的機組都將達到超低排放,現役機組平均供電煤耗低于 310 克標煤/千瓦時。

           

                 《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014~2020 年)》規定東部地區新建煤電機組大氣污染物排放基本達到超低排放限值:煙塵、 SO2、 NOx 排放濃度分別不高于 10mg/m3、 35mg/m3、 50mg/m3(基準氧含量 6%條件下),中部地區新建機組原則上接近或達到超低排放限值, 鼓勵西部地區新建機組接近或達到超低排放限值。

           

          ③行業技術水平的提高

           

                 燃煤煙氣脫硫技術經過多年的發展, 技術水平已經從過去的高成本低效率發展到現在的低成本高效率, 而工藝技術多樣化的格局也正在向鈣基濕法脫硫等主流技術集中,技術水平的提高對整個行業的發展將產生積極影響。

           

          (2)不利因素

           

                 煙氣脫硫等煙氣治理行業屬于政策導向型行業, 行業發展受國家環保政策影響較大。未來如果發生國家環保政策力度減弱,或者相關政策未能得到有效執行等情形,將會對行業發展產生不利影響。

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