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环保

2021年中国烟气治理行业市场发展前景预测及项目可行性研究

2021年中国烟气治理行业市场发展前景预测及项目可行性研究

 

烟气治理行业的发展与国家产业政策具有很强的关联性,政策是行业发展的重要推动力量。随着环境问题越来越突出,国家及地方政府继续加大对大气环境的综合整治力度,全面提高大气污染物排放标准,先后出台了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2017年版)》、《“十三五”生态环境保护规划》、《“十三五”节能环保产业发展规划》、《国家环境保护标准“十三五”发展规划》、《“十三五”节能减排综合工作方案》、《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等一系列政策,有力推动了烟气治理行业的快速发展。

非电行业一度受产能过剩影响,盈利能力不佳,导致其减排进展较为缓慢。但随着2016年开始的供给侧改革的深入,非电行业中的先进企业开始逐渐享受供给端收缩带来的产品价格上涨,经营业绩得到明显改善,盈利大幅提升。下游行业盈利能力的大幅回升,为非电行业烟气治理业务的发展奠定了坚实的资金基础。

未来,随着社会经济的发展和居民生活水平的提高,人们对健康环境的需求不断提高,公众环保意识逐步增强,公众监督与社会舆论对环保政策的贯彻执行起到了积极的推动作用。社会公众环保意识的增强及舆论监督力度的加强,有效地推动了企业的环保投资,促进环保政策的贯彻落实。

烟气治理产业技术现状:据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国烟气治理行业市场研究及深度专项调查投资预测报告》统计数据显示:烟气治理技术水平决定着烟气治理的质量与效率。国内烟气治理行业技术水平不断提升,极大促进了行业的发展。

除尘领域,电除尘技术、布袋除尘技术以及电袋复合除尘技术已达到国际先进水平,足以实现燃煤烟气的超低排放。脱硫领域,燃煤烟气脱硫技术经过多年的发展,技术水平已从过去的高成本低效率发展到现在的低成本高效率,湿法、半干法、干法等多种工艺技术均已十分成熟。脱硝领域,高温SCR烟气脱硝技术已从纯粹引进国外先进技术向国内自有技术发展;随着国内低温SCR脱硝催化剂的工程化推广应用,低温SCR脱硝技术也已日益成熟。

1、除尘技术:除尘是指从烟尘、粉尘等含尘气体中去除颗粒物以减少其向大气排放的技术措施。目前,应用比较广泛的除尘技术可分为如下五类:

类别

基本原理

特点

常用设备

机械式除尘

利用粉尘的重力沉降、惯性或离心力分离粉尘

结构简单、运行阻力小、耐高温;除尘效率低,多用于一级除尘

重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等

电除尘

利用静电场使尘粒带电吸附到电极上的除尘方法

除尘效率高、设备阻力低、处理烟气量大、运行费用低;设备复杂,对调运安装维护要求高、粉尘的类别、温度、湿度等会影响处理效果

低温电除尘器、中温电除尘器、高温电除尘器

过滤除尘

含尘气体通过过滤层时粉尘被截留下来的除尘方法

除尘效率高、处理风量可大可小、结构简单、工作稳定;受过滤材质限制,相对运行阻力大

袋式除尘器、陶瓷管除尘器等

湿法除尘

依靠液滴或液膜对粉尘进行捕集的除尘方法

除尘效率高、占地面积小、运行阻力较低、气体可适应性强;易产生二次污染

 

喷淋塔、水膜除尘、洗浴室除尘及填料洗涤除尘

新型复合除尘

采用两种以上技术复合而成的除尘方法

根据复合技术的不同而具备多重技术优势;投资成本高

电袋复合式除尘等

布袋除尘、电除尘和电袋复合除尘是我国目前主流的除尘技术,广泛应用于水泥、钢铁、有色金属、电力、机械、化工等诸多行业,其中袋式除尘具有可高效净化细颗粒物、处理风量范围广、粉尘性质影响小等特点,在有效去除PM10、PM2.5微细粒子的同时,还可兼顾去除SO2、汞和二噁英等其他污染物,实现对多污染物的协同控制。以“袋式除尘为核心的协同控制”技术正逐渐成为我国大气污染治理首选的技术路线。

2、脱硫技术:脱硫是指除去烟气中的硫及其化合物(主要为SO2)。按照脱硫过程中是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫技术可分为干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫三类。

(1)干法烟气脱硫技术:干法烟气脱硫系指脱硫剂在干燥状态下进行反应,吸收烟气中的SO2,且最终脱硫产物以干燥状态排出的脱硫技术,主要包括钠基干法脱硫和活性炭(焦)吸附法脱硫等。

技术名称

工艺简介

特点

钠基干法脱硫技术

在烟气中喷入钠基脱硫剂,使其充分接触烟气并发生化学反应,吸收净化烟气中SO2及其他酸性介质。同时,钠基脱硫剂还可以通过物理吸附作用去除烟气中的焦油等有害物质。

具有脱硫效率高、占地面积小、投资低、无废水、温降低、易操作维护等特点。

活性炭(焦)吸附法脱硫技术

利用活性炭(焦)较强的吸附性能,对SO2进行选择性吸附。被吸附的SO2在氧气和水蒸气的作用下被氧化为硫酸并被储存在活性炭(焦)空隙内。同时,活性炭(焦)还可以过滤掉部分粉尘及NOx

具有脱硫效率高、脱硫产物可资源化利用、活性炭(焦)可循环使用、可同步脱除部分粉尘及NOx等特点。

活性炭(焦)吸附法脱硫中使用的活性炭(焦)可以循环使用。对使用后的活性炭(焦)进行加热,活性炭(焦)所吸附的硫酸会被活性炭(焦)还原为SO2,从而使活性炭(焦)恢复吸附性能,但是活性炭(焦)会有损耗。中金企信国际咨询专业编制《烟气治理项目可行性研究报告》为企业投融资、项目立项、银行贷款申请、批地申请等提供专业化优质服务。

(2)半干法烟气脱硫技术:半干法烟气脱硫中,脱硫剂会在水的参与下进行反应,吸收烟气中SO2。反应过程中,添加的水会被蒸发,脱硫产物仍以干燥状态排除。半干法烟气脱硫技术主要包括SDA(旋转喷雾干燥法脱硫技术)和CFB(循环流化床脱硫技术)等。

技术名称

工艺简介

特点

SDA技术

利用喷雾干燥18的原理,将吸收剂浆液雾化后喷入脱硫塔,与烟气中的SO2发生化学反应,完成脱硫反应后的废渣以干态排出。

具有脱硫效率高、可协同脱除三氧化硫气溶胶、二噁英、重金属等多组分污染物、温降较低,对系统腐蚀小、脱硫灰干态易处理等特点。

CFB技术

在脱硫反应塔内,多次循环的固体吸收剂形成一个浓相床态,熟石灰、烟气及喷入水分在流化状态下充分混合。熟石灰和烟气中的SO2、三氧化硫、氯化氢、氟化氢等在水分存在的情况下,在熟石灰粒子的液相表面发生反应,从而实现高效脱硫。

脱硫效率比SDA效率更高。

(3)湿法烟气脱硫技术:湿法烟气脱硫是指运用液体吸收剂在湿式脱硫塔内反应吸收烟气中的SO2,是一种脱硫和产物处理均在湿态下的烟气脱硫技术。其原理是含有SO2的烟气在湿式脱硫塔内与液态脱硫剂充分接触反应,把气态的SO2变为液态的含硫化合物,以达到脱硫的目的。湿法烟气脱硫技术主要包括石灰石/石膏法脱硫、氨法脱硫等。

技术名称

工艺简介

特点

石灰石/石膏法脱硫技术

以石灰石或石灰浆液作脱硫剂,在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤,与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。

具有适用脱硫率高、范围广、设备运转率高、吸收剂利用率高、可靠性高、脱硫剂来源丰富且廉价等特点。

氨法脱硫技术

采用氨水作为脱硫剂,烟气中的SO2与氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵经与鼓入的空气进行强制氧化反应,生成硫酸铵溶液,溶液再经结晶、离心脱水、干燥后制得硫酸铵。

具有脱硫效率高、副产物可资源化利用等特点。

3、脱硝技术

(1)烟气脱硝技术:脱硝技术可以分为燃烧前脱硝、燃烧中脱硝和燃烧后脱硝三种。当前,对燃烧前脱硝的研究很少,几乎所有的研究都集中在燃烧中和燃烧后脱硝。低氮燃烧技术是普遍采用的燃烧中脱硝技术,主要包括低氮燃烧器、空气分级燃烧、燃料分级燃烧和废气再循环等技术。但低氮燃烧技术脱硝效率低,难以适应国家日益严格的氮氧化物排放标准。

燃烧后脱硝技术又被称为烟气脱硝技术。SCR脱硝技术(选择性催化还原脱硝技术)、SNCR脱硝技术(选择性非催化还原脱硝技术)是目前十分成熟的烟气脱硝技术。其中,SCR脱硝技术以其较高的脱硝效率,成为应用最广泛的烟气脱硝技术。

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(2)SCR脱硝催化剂:SCR脱硝催化剂是在SCR脱硝过程中促使还原剂与烟气中的NOx在一定温度下发生化学反应,从而选择性地将NOx转化成N2和H2O的重要物质,是脱硝系统的核心部件。工程化应用的SCR催化剂基本上是以TiO2(二氧化钛)为载体,以V2O5(五氧化二钒)为主要活性成份,多采用平板式、蜂窝式和波纹式等结构。

图片2.png 

SCR脱硝技术是火电行业广泛采用的烟气脱硝技术,其使用的高温SCR脱硝催化剂常规治理温区一般为320℃-400℃,如果SCR反应器入口烟气温度低于这个温区,就会使得SCR脱硝催化剂活性无法始终维持在最佳状态,从而导致还原剂氨的逃逸量增加,降低脱硝效率。同时,逃逸的氨会和烟气中的SO3在一定的温度下(通常为250℃以下)发生化学反应,生成NH4HSO4,液态的NH4HSO4具有很强的黏性,会吸附飞灰附着在催化剂表面,影响催化剂的催化功能,进一步降低SCR脱硝系统的脱硝效率。

非电行业所含行业较多,受不同行业生产工艺等条件的影响,各行业的烟气状况具有不同的特点。焦炉烟道废气具有烟气温度较低(多数在200℃-250℃之间)、烟气成分复杂、烟气NOx含量差别大等特点。钢铁烧结烟气具有烟气温度低且变化范围大(一般在120℃-180℃之间)、烟气量大且分布不均匀、烟气中SO2浓度变化大、烟气成分复杂等特点。水泥窑“原始”烟气温度较高(300℃以上),但存在含尘量大、含有大量碱和碱土金属等特点,而高尘容易堵塞、磨损催化剂,碱金属则易使催化剂表面封堵或中毒,十分不利于高温SCR脱硝;如果将SCR脱硝反应器布置在除尘器后,此时烟气温度又会被降低至高温催化剂常规治理温区之下。所以对于非电行业主要的几个细分行业来说,若使用高温SCR脱硝催化剂,就需要对烟气进行加热,会大幅增加企业的运营成本。相比而言,低温SCR脱硝催化剂在较低的温度条件下仍能保持很高活性,在保证满足脱硝效率的前提下,能够避免或减少非电行业企业对烟气进行加热。所以,非电行业使用低温SCR脱硝催化剂可以有效帮助企业降低能耗、节约能源、完成污染物NOx的达标排放改造,具有明显的竞争优势和社会、经济价值。

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