2014年我国钢铁烧结烟气处理产业技术路线及市场投资需求规模分析

    钢铁行业烧结烟气污染状况：钢铁行业是继火电行业之后的又一大污染性行业，钢铁冶炼生产过程产生大量的二氧化硫(SO2) 、氮氧化物(NOx)和烟（粉）尘颗粒物等污染物，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t，54.3万t和60.1万t，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 和颗粒物等废气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。

2013 年钢铁行业主要污染物排放情况

资料来源：智研咨询整理

    与电力行业燃煤机组烟气不同，钢铁烧结烟气具有烟气量大且流量不稳定，排烟温度高，水分及氧含量高且变化大，粉尘中粗颗粒较多、琢磨性强，SO2 和NOx 含量波动大并同时含有其它有毒有害污染成份等特点。这些特性在很大程度上增加了钢铁烧结烟气中SO2 及NOx 脱除的难度，所需的脱硫脱硝技术和工艺要求更高，成熟的火电脱硫脱硝技术并不能简单地照搬过来，而是需要统筹兼顾烧结烟气特性，科学合理地选择脱除工艺方法。

    智研咨询发布的《2014-2019年中国大气污染防治产业全景调研及投资趋势研究报告》指出：由于烧结烟气的特殊性，目前投运和在建的烧结烟气脱硫设施所采用的技术工艺种类繁多，尚未形成一种成熟高效的最优方法。按脱硫剂及脱硫反应产物的状态，市场上所采用的这些脱硫技术可划分为干法、半干法和湿法3 类。从已建成运行的钢铁烧结脱硫装置运行情况看，总体上湿法效果比(半)干法好些，而湿法中以石灰石-石膏法的占比最大。

    目前，较成熟的脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法（SNCR），前者普遍应用于火电厂，脱硝效率可达90%以上，而后者则主要应用于水泥厂，脱硝效率一般在30%~40%。但SNCR 工艺所需反应温度太高（850℃～1100℃），并不适用于钢铁烧结烟气脱硝；而SCR 技术所需的反应温度窗口为320℃~450℃，其使用同样也面临着烧结烟气温度较低（通常在150℃左右）可能需额外消耗能源、增加运行成本的问题，特别对于已建好脱硫设施的钢厂，SCR技术使用还需考虑脱硫工艺路线，设计复杂性增加，所带来的一次性投也资较大。

    此外，应用较多的湿法烟气脱硝工艺，存在脱硝效率不高等问题。因此，对于钢铁烧结烟气氮氧化物治理，成熟且经济可行的脱硝技术已成为迫切需要。

    钢铁烧结烟气处理发展过程分析

    脱硫：由于长期以来国家没有出台专门针对钢铁行业，特别是烧结环节的烟气排放标准，排放标准宽松，钢铁烧结烟气脱硫发展迟缓。2009 年7 月《钢铁行业烧结烟气脱硫实施方案》的发布，标志着钢铁烧结脱硫市场的启动，但方案仍未对钢铁烧结环节SO2 排放浓度做出具体规定。2011 年8 月，国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》提出，钢铁行业全面实施烧结机烟气脱硫，新建烧结机配套安装脱硫脱硝设施。2012 年《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》发布，排放标准大幅收紧了烟气中主要污染物排放浓度限值，并要求现役烧结/球团设备二氧化硫排放浓度自2015 年1 月1 日起执行200 mg/m3 限值。随着新标准执行期限的临近，钢铁企业减排压力增大，钢铁烧结烟气脱硫市场正加速发展。

    脱硝：“十二五”之前，NOx 治理的主要聚焦于火电行业，钢厂烧结烟气NOx 并未被纳入重点削减污染物的范畴，加之缺乏针对烧结烟气NOx排放的严格标准要求，钢厂烧结烟气脱硝市场基本上处于萌发状态。2011 年环保“十二五”规划发布，NOx被列为主要污染物排放约束性目标；2012 年8 月《节能减排“十二五”规划》出台，明确要求钢铁烧结机安装脱硫脱硝设施；同时，随着《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》颁布，要求自2015 年1 月1 日起 NOx 排放浓度限值执行300mg/m3 的严格标准，烧结烟气脱硝市场迎来重大发展机遇。

    除尘：钢铁行业除尘市场已处于成熟阶段。随着国家对大气颗粒物排放标准及要求的不断提高，钢铁行业已从最初使用湿法、静电、简易袋式除尘等方式，发展到现在普遍采用更高效的袋式除尘器进行除尘。长期以来电除尘器为主导的烧结机尾烟气除尘，随着环保标准提高，最近几年也开始转向袋式除尘或电改袋。在“史上最严”的新排放标准要求下，预计烧结机烟气除尘改造的步伐将进一步加快。

    一、脱硫市场

    2011 年工信部印发《钢铁工业“十二五”发展规划》，要求到“十二五”末，钢铁烧结机全部加装烟气脱硫装置。2012 年我国钢铁行业烧结机存量约1,230 台，总面积达到14.6万m2 以上；其中重点钢铁企业有520 台，总面积约9.6 万m2。环保部数据显示，2013 年我国钢铁行业脱硫烧结机面积累计8.7 万m2。这意味着2014-2015 年，还有4.4 万m2 的烧结机需要完成脱硫装置加装（假设期间淘汰的烧结机面积为1.5万m2）。钢铁企业未配套脱硫设施烧结机的SO2 排放浓度通常在600 mg/m3 以上，而据此前环保部的减排核查结果，已投运钢铁烧结脱硫设施平均综合脱硫效率不足50%，很明显按新标准排放限值200 mg/m3 的要求，部分已投运的脱硫装置需进行改造提效，按50%比例估计，需改造部分的烧结机面积约4.35 万m2。若每平米烧结机新建和改造成本分别以25 万元和12 万元测算，2014~2015 年期间存量市场钢铁烧结烟气脱硫投资需求约为162 亿元。假设2014-2018 年，年新增烧结机面积0.5 万m2，则增量市场年投资需求约13 亿元。即未来5 年，脱硫市场投资需求约227 亿元，其中2014-2015 年为188 亿元。

2012 年全国重点钢铁企业烧结机装备情况

资料来源：智研咨询整理

    二、脱硝市场

    根据环保部副部长翟青在2014 年2 月11 日召开的2013 年环保工作进展情况新闻发布会所提供的信息，钢铁烧结机方面，我国已建成2.36 万m2 的脱硝设施，2014 年还将再增加1.5 万 m2。即目前存量烧结机还有约10.7 万m2 面积未安装脱硝装置（扣除预计淘汰烧结面积1.5 万m2），按新建脱硝装置25 万元/m2 测算，若全部加装脱硝装置（假设在未来3 年内完成），则存量市场投资需求约为270 亿元。另外，测算增量市场2014-2018 年脱硝年投资需求约13 亿元。则脱硝市场2014-2018 年投资需求合计335 亿元，其中2014-2015 年为152 亿元。

    三、除尘市场

    未来5 年除尘市场投资需求约33 亿元，其中2014-2015 年为18 亿元。根据新的排放标准，估计约有10%的烧结机（约1.31 万m2）的烟气除尘设备需要进行改造，假设2014-2015 年全部完成，工程改造单位价格以6 万元/m2 计，则2014-2015年存量市场中烧结烟气除尘改造投资需求约8 亿元。另外，对于增量市场，按新建除尘设备10 万元/m2 烧结机计，未来5 年年新增投资需求5 亿元。计算得2014-2018 年，除尘市场投资需求为33 亿元，其中2014-2015 年为18 亿元。