鋼鐵行業(yè)燒結煙氣污染狀況：鋼鐵行業(yè)是繼火電行業(yè)之后的又一大污染性行業(yè)，鋼鐵冶煉生產(chǎn)過程產(chǎn)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，據(jù)環(huán)保部統(tǒng)計，2013 年鋼鐵行業(yè)的SO2、NOx 和煙(粉)塵排放量分別為200萬t，54.3萬t和60.1萬t，其中SO2排放量占到工業(yè)源總排放量的10.5%，僅次于火電行業(yè)的排放量。而燒結工序則是這些污染物產(chǎn)生的主要來源，其排放的SO2、NOx 和顆粒物等廢氣污染物分別占到了鋼鐵企業(yè)排放總量的70%,40%和35%以上，也因此成為鋼鐵企業(yè)大氣污染防治的一個最重要環(huán)節(jié)。
與電力行業(yè)燃煤機組煙氣不同，鋼鐵燒結煙氣具有煙氣量大且流量不穩(wěn)定，排煙溫度高，水分及氧含量高且變化大，粉塵中粗顆粒較多、琢磨性強，SO2 和NOx 含量波動大并同時含有其它有毒有害污染成份等特點。這些特性在很大程度上增加了鋼鐵燒結煙氣中SO2 及NOx 脫除的難度，所需的脫硫脫硝技術和工藝要求更高，成熟的火電脫硫脫硝技術并不能簡單地照搬過來，而是需要統(tǒng)籌兼顧燒結煙氣特性，科學合理地選擇脫除工藝方法。
中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2014-2019年中國大氣污染防治產(chǎn)業(yè)全景調(diào)研及投資趨勢研究報告》指出：由于燒結煙氣的特殊性，目前投運和在建的燒結煙氣脫硫設施所采用的技術工藝種類繁多，尚未形成一種成熟高效的最優(yōu)方法。按脫硫劑及脫硫反應產(chǎn)物的狀態(tài)，市場上所采用的這些脫硫技術可劃分為干法、半干法和濕法3 類。從已建成運行的鋼鐵燒結脫硫裝置運行情況看，總體上濕法效果比(半)干法好些，而濕法中以石灰石-石膏法的占比最大。
目前，較成熟的脫硝技術主要有選擇性催化還原法(SCR)和非選擇性催化還原法(SNCR)，前者普遍應用于火電廠，脫硝效率可達90%以上，而后者則主要應用于水泥廠，脫硝效率一般在30%~40%。但SNCR 工藝所需反應溫度太高(850℃～1100℃)，并不適用于鋼鐵燒結煙氣脫硝;而SCR 技術所需的反應溫度窗口為320℃~450℃，其使用同樣也面臨著燒結煙氣溫度較低(通常在150℃左右)可能需額外消耗能源、增加運行成本的問題，特別對于已建好脫硫設施的鋼廠，SCR技術使用還需考慮脫硫工藝路線，設計復雜性增加，所帶來的一次性投也資較大。
此外，應用較多的濕法煙氣脫硝工藝，存在脫硝效率不高等問題。因此，對于鋼鐵燒結煙氣氮氧化物治理，成熟且經(jīng)濟可行的脫硝技術已成為迫切需要。
鋼鐵燒結煙氣處理發(fā)展過程分析
脫硫：由于長期以來國家沒有出臺專門針對鋼鐵行業(yè)，特別是燒結環(huán)節(jié)的煙氣排放標準，排放標準寬松，鋼鐵燒結煙氣脫硫發(fā)展遲緩。2009 年7 月《鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫?qū)嵤┓桨浮返陌l(fā)布，標志著鋼鐵燒結脫硫市場的啟動，但方案仍未對鋼鐵燒結環(huán)節(jié)SO2 排放濃度做出具體規(guī)定。2011 年8 月，國務院《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》提出，鋼鐵行業(yè)全面實施燒結機煙氣脫硫，新建燒結機配套安裝脫硫脫硝設施。2012 年《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》發(fā)布，排放標準大幅收緊了煙氣中主要污染物排放濃度限值，并要求現(xiàn)役燒結/球團設備二氧化硫排放濃度自2015 年1 月1 日起執(zhí)行200 mg/m3 限值。隨著新標準執(zhí)行期限的臨近，鋼鐵企業(yè)減排壓力增大，鋼鐵燒結煙氣脫硫市場正加速發(fā)展。
脫硝：“十二五”之前，NOx 治理的主要聚焦于火電行業(yè)，鋼廠燒結煙氣NOx 并未被納入重點削減污染物的范疇，加之缺乏針對燒結煙氣NOx排放的嚴格標準要求，鋼廠燒結煙氣脫硝市場基本上處于萌發(fā)狀態(tài)。2011 年環(huán)保“十二五”規(guī)劃發(fā)布，NOx被列為主要污染物排放約束性目標;2012 年8 月《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》出臺，明確要求鋼鐵燒結機安裝脫硫脫硝設施;同時，隨著《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》頒布，要求自2015 年1 月1 日起 NOx 排放濃度限值執(zhí)行300mg/m3 的嚴格標準，燒結煙氣脫硝市場迎來重大發(fā)展機遇。
除塵：鋼鐵行業(yè)除塵市場已處于成熟階段。隨著國家對大氣顆粒物排放標準及要求的不斷提高，鋼鐵行業(yè)已從最初使用濕法、靜電、簡易袋式除塵等方式，發(fā)展到現(xiàn)在普遍采用更高效的袋式除塵器進行除塵。長期以來電除塵器為主導的燒結機尾煙氣除塵，隨著環(huán)保標準提高，最近幾年也開始轉(zhuǎn)向袋式除塵或電改袋。在“史上最嚴”的新排放標準要求下，預計燒結機煙氣除塵改造的步伐將進一步加快。
一、脫硫市場
2011 年工信部印發(fā)《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，要求到“十二五”末，鋼鐵燒結機全部加裝煙氣脫硫裝置。2012 年我國鋼鐵行業(yè)燒結機存量約1,230 臺，總面積達到14.6萬m2 以上;其中重點鋼鐵企業(yè)有520 臺，總面積約9.6 萬m2。環(huán)保部數(shù)據(jù)顯示，2013 年我國鋼鐵行業(yè)脫硫燒結機面積累計8.7 萬m2。這意味著2014-2015 年，還有4.4 萬m2 的燒結機需要完成脫硫裝置加裝(假設期間淘汰的燒結機面積為1.5萬m2)。鋼鐵企業(yè)未配套脫硫設施燒結機的SO2 排放濃度通常在600 mg/m3 以上，而據(jù)此前環(huán)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200 mg/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4.35 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，2014~2015 年期間存量市場鋼鐵燒結煙氣脫硫投資需求約為162 億元。假設2014-2018 年，年新增燒結機面積0.5 萬m2，則增量市場年投資需求約13 億元。即未來5 年，脫硫市場投資需求約227 億元，其中2014-2015 年為188 億元。
中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2014-2019年中國大氣污染防治產(chǎn)業(yè)全景調(diào)研及投資趨勢研究報告》指出：由于燒結煙氣的特殊性，目前投運和在建的燒結煙氣脫硫設施所采用的技術工藝種類繁多，尚未形成一種成熟高效的最優(yōu)方法。按脫硫劑及脫硫反應產(chǎn)物的狀態(tài)，市場上所采用的這些脫硫技術可劃分為干法、半干法和濕法3 類。從已建成運行的鋼鐵燒結脫硫裝置運行情況看，總體上濕法效果比(半)干法好些，而濕法中以石灰石-石膏法的占比最大。
目前，較成熟的脫硝技術主要有選擇性催化還原法(SCR)和非選擇性催化還原法(SNCR)，前者普遍應用于火電廠，脫硝效率可達90%以上，而后者則主要應用于水泥廠，脫硝效率一般在30%~40%。但SNCR 工藝所需反應溫度太高(850℃～1100℃)，并不適用于鋼鐵燒結煙氣脫硝;而SCR 技術所需的反應溫度窗口為320℃~450℃，其使用同樣也面臨著燒結煙氣溫度較低(通常在150℃左右)可能需額外消耗能源、增加運行成本的問題，特別對于已建好脫硫設施的鋼廠，SCR技術使用還需考慮脫硫工藝路線，設計復雜性增加，所帶來的一次性投也資較大。
此外，應用較多的濕法煙氣脫硝工藝，存在脫硝效率不高等問題。因此，對于鋼鐵燒結煙氣氮氧化物治理，成熟且經(jīng)濟可行的脫硝技術已成為迫切需要。
鋼鐵燒結煙氣處理發(fā)展過程分析
脫硫：由于長期以來國家沒有出臺專門針對鋼鐵行業(yè)，特別是燒結環(huán)節(jié)的煙氣排放標準，排放標準寬松，鋼鐵燒結煙氣脫硫發(fā)展遲緩。2009 年7 月《鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫?qū)嵤┓桨浮返陌l(fā)布，標志著鋼鐵燒結脫硫市場的啟動，但方案仍未對鋼鐵燒結環(huán)節(jié)SO2 排放濃度做出具體規(guī)定。2011 年8 月，國務院《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》提出，鋼鐵行業(yè)全面實施燒結機煙氣脫硫，新建燒結機配套安裝脫硫脫硝設施。2012 年《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》發(fā)布，排放標準大幅收緊了煙氣中主要污染物排放濃度限值，并要求現(xiàn)役燒結/球團設備二氧化硫排放濃度自2015 年1 月1 日起執(zhí)行200 mg/m3 限值。隨著新標準執(zhí)行期限的臨近，鋼鐵企業(yè)減排壓力增大，鋼鐵燒結煙氣脫硫市場正加速發(fā)展。
脫硝：“十二五”之前，NOx 治理的主要聚焦于火電行業(yè)，鋼廠燒結煙氣NOx 并未被納入重點削減污染物的范疇，加之缺乏針對燒結煙氣NOx排放的嚴格標準要求，鋼廠燒結煙氣脫硝市場基本上處于萌發(fā)狀態(tài)。2011 年環(huán)保“十二五”規(guī)劃發(fā)布，NOx被列為主要污染物排放約束性目標;2012 年8 月《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》出臺，明確要求鋼鐵燒結機安裝脫硫脫硝設施;同時，隨著《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》頒布，要求自2015 年1 月1 日起 NOx 排放濃度限值執(zhí)行300mg/m3 的嚴格標準，燒結煙氣脫硝市場迎來重大發(fā)展機遇。
除塵：鋼鐵行業(yè)除塵市場已處于成熟階段。隨著國家對大氣顆粒物排放標準及要求的不斷提高，鋼鐵行業(yè)已從最初使用濕法、靜電、簡易袋式除塵等方式，發(fā)展到現(xiàn)在普遍采用更高效的袋式除塵器進行除塵。長期以來電除塵器為主導的燒結機尾煙氣除塵，隨著環(huán)保標準提高，最近幾年也開始轉(zhuǎn)向袋式除塵或電改袋。在“史上最嚴”的新排放標準要求下，預計燒結機煙氣除塵改造的步伐將進一步加快。
一、脫硫市場
2011 年工信部印發(fā)《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，要求到“十二五”末，鋼鐵燒結機全部加裝煙氣脫硫裝置。2012 年我國鋼鐵行業(yè)燒結機存量約1,230 臺，總面積達到14.6萬m2 以上;其中重點鋼鐵企業(yè)有520 臺，總面積約9.6 萬m2。環(huán)保部數(shù)據(jù)顯示，2013 年我國鋼鐵行業(yè)脫硫燒結機面積累計8.7 萬m2。這意味著2014-2015 年，還有4.4 萬m2 的燒結機需要完成脫硫裝置加裝(假設期間淘汰的燒結機面積為1.5萬m2)。鋼鐵企業(yè)未配套脫硫設施燒結機的SO2 排放濃度通常在600 mg/m3 以上，而據(jù)此前環(huán)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200 mg/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4.35 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，2014~2015 年期間存量市場鋼鐵燒結煙氣脫硫投資需求約為162 億元。假設2014-2018 年，年新增燒結機面積0.5 萬m2，則增量市場年投資需求約13 億元。即未來5 年，脫硫市場投資需求約227 億元，其中2014-2015 年為188 億元。
二、脫硝市場
根據(jù)環(huán)保部副部長翟青在2014 年2 月11 日召開的2013 年環(huán)保工作進展情況新聞發(fā)布會所提供的信息，鋼鐵燒結機方面，我國已建成2.36 萬m2 的脫硝設施，2014 年還將再增加1.5 萬 m2。即目前存量燒結機還有約10.7 萬m2 面積未安裝脫硝裝置(扣除預計淘汰燒結面積1.5 萬m2)，按新建脫硝裝置25 萬元/m2 測算，若全部加裝脫硝裝置(假設在未來3 年內(nèi)完成)，則存量市場投資需求約為270 億元。另外，測算增量市場2014-2018 年脫硝年投資需求約13 億元。則脫硝市場2014-2018 年投資需求合計335 億元，其中2014-2015 年為152 億元。
三、除塵市場
未來5 年除塵市場投資需求約33 億元，其中2014-2015 年為18 億元。根據(jù)新的排放標準，估計約有10%的燒結機(約1.31 萬m2)的煙氣除塵設備需要進行改造，假設2014-2015 年全部完成，工程改造單位價格以6 萬元/m2 計，則2014-2015年存量市場中燒結煙氣除塵改造投資需求約8 億元。另外，對于增量市場，按新建除塵設備10 萬元/m2 燒結機計，未來5 年年新增投資需求5 億元。計算得2014-2018 年，除塵市場投資需求為33 億元，其中2014-2015 年為18 億元。
根據(jù)環(huán)保部副部長翟青在2014 年2 月11 日召開的2013 年環(huán)保工作進展情況新聞發(fā)布會所提供的信息，鋼鐵燒結機方面，我國已建成2.36 萬m2 的脫硝設施，2014 年還將再增加1.5 萬 m2。即目前存量燒結機還有約10.7 萬m2 面積未安裝脫硝裝置(扣除預計淘汰燒結面積1.5 萬m2)，按新建脫硝裝置25 萬元/m2 測算，若全部加裝脫硝裝置(假設在未來3 年內(nèi)完成)，則存量市場投資需求約為270 億元。另外，測算增量市場2014-2018 年脫硝年投資需求約13 億元。則脫硝市場2014-2018 年投資需求合計335 億元，其中2014-2015 年為152 億元。
三、除塵市場
未來5 年除塵市場投資需求約33 億元，其中2014-2015 年為18 億元。根據(jù)新的排放標準，估計約有10%的燒結機(約1.31 萬m2)的煙氣除塵設備需要進行改造，假設2014-2015 年全部完成，工程改造單位價格以6 萬元/m2 計，則2014-2015年存量市場中燒結煙氣除塵改造投資需求約8 億元。另外，對于增量市場，按新建除塵設備10 萬元/m2 燒結機計，未來5 年年新增投資需求5 億元。計算得2014-2018 年，除塵市場投資需求為33 億元，其中2014-2015 年為18 億元。
