必看丨一文析脱硫设备行业发展现状及未来趋势

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2018-07-10 21:13:53

中国产业信息网    2018/3/4 10:31:56  

所属频道: 脱硫设备 烟气脱硫 湿法脱硫

脱硫设备市场发展概况

(1)脱硫设备行业简介

我国燃料构成以燃煤炭为主,煤炭燃烧约占总能源消耗的 80%,因此煤燃烧成为我国大气污染的主要来源,特别是其中的 SO2,是形成酸雨的主要原因,给生态环境和人类经济造成了极大的危害。脱硫设备一般是指在电力、冶金和其他行业生产中, 用于除去煤中的硫元素,防止燃烧时生成 SO2 的一系列设备。烟气脱硫属于燃烧后脱硫,主要是针对含有SO2 的气体,其原理是用碱性吸收剂与酸性 SO2 反应从而达到烟气脱硫的目的。

我国的脱硫设备行业起步于20 世纪90 年代,2000 年,随着《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》发布,市场开始启动,少数商业化运作的脱硫公司引入国外技术,业务迅速发展。2001-2007 年,随着国家对二氧化硫具体减排指标的明确和减排力度的不断加大,脱硫设备行业进入快速发展期,脱硫设备国产化程度大幅提高。2008 年起受存量市场萎缩,金融危机影响,行业竞争加剧。 2013 年起,随着国家排放标准的提高,脱硫设备厂商迎来新一轮增长。

(2)脱硫设备的分类

脱硫设备根据不同的脱硫技术研发和制造,目前脱硫技术研究的方向较多,大类上来讲包括干法、半干法和湿法。干法脱硫技术主要是脱硫剂、脱硫产物为干态。其工艺流程简单,无二次污染,占地较少,可靠性较高,投资较低,但系统运行费用较高。半干法脱硫工艺的特点是,反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水分,使最终产物为干粉状。半干法脱硫一般选用的脱硫剂为 CaO或 Ca(OH)2。湿法脱硫主要是将烟气中的二氧化硫经过降温通入到吸收剂溶液或浆液中,通过反应回收 SO2 及其他副产物的过程, 具有脱硫效率高, 吸收剂可循环等优点。目前市场基本选择了湿法,而干法由于接触率低,脱硫率远低于湿法;半干法同样受困于脱硫效率的问题,不适合大容量的燃烧设备,两者尚需技术突破。

湿法脱硫各种技术的原理、优缺点如下表所示:

从市场占有率来看,市场基本还是选择了湿法中工艺相对成熟的石灰石/石膏脱硫工艺,其在我国烟气治理市场的占有率达 85%以上。

2、脱硫设备行业的市场容量和发展空间

(1)市场容量

我国政府长期以来十分重视二氧化硫减排问题,在《“十三五”生态环境保护规划》中,二氧化硫仍是“十三五”减排总量控制四项约束性指标之一。“十二五”时期,电力行业新建电厂脱硫、原有电厂脱硫改造、钢铁烧结脱硫是脱硫业务的主要市场,煤化工、水泥、有色金属冶炼、造纸等行业的烟气脱硫也保持逐步增长。

长期以来, 电力行业、热力生产和供应行业一直是我国二氧化硫排放的主体,排放量占全国二氧化硫排放总量的比例在 50%以上,因此,该等行业也是二氧化硫减排的重点行业,特别是火电行业的二氧化硫减排。2015 年新建投运火电厂烟气脱硫机组容量约53 亿千瓦;截至 2015 年底,全国已投运火电厂烟气脱硫机组容量约2 亿千瓦,占全国火电机组容量的8%,占全国煤电机组容量的8%。“十三五”期间,取消和推迟煤电建设项目5亿千瓦以上,到 2020 年全国煤电装机规模力争控制在 11 亿千瓦以内;全国实施煤电超低排放改造约2 亿千瓦。

2015 年 12 月,国务院第 114 次常务会议和国家三部委《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》指示要求,决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造,大幅降低发电煤耗和污染排放。在 2020年前全国具备条件的机组都将达到超低排放, 现役机组平均供电煤耗低于 310克标煤/千瓦时。东、中部地区要提前至 2017 年和 2018 年达标。截至 2015 年底,国内约 27%,超过 2 亿千瓦的燃煤机组已经完成了以“”为排放指标的超低排放改造, 2016 是国内燃煤发电机组超低改造的高峰,不必等到 2020 年,很可能在 2018 年国内就基本上完成超低排放的改造。全国电力集团纷纷响应, 90%以上的燃煤机组都计划实施超低排放改造,预计实施超低排放的将超过0 亿千瓦(含已经实施的15%-20%)。超低排放改造市场空间为 952 亿-1429 亿元(包含已经完成的超低改造排放项目),分 3-4 年完成,扣除已经完成的超低排放改造项目约 12%,实际每年 257 亿元。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,2013 年钢铁行业的 SO2 排放量分别为 200 万 t,占到工业源总排放量的5%,仅次于火电行业的排放量,其中烧结工序则是污染物产生的主要来源,其排放的SO2 占到了钢铁企业排放总量的 70%以上。2015 年,全国钢铁行业以改善环境质量为核心的各项工作取得了积极进展。安装脱硫设施的钢铁烧结机面积由9 万平方米增加到8 万平方米, 安装率由19%增加到 88%。

“十三五”期间钢铁工业排放标准将大幅收紧,烧结机头颗粒物、炼铁颗粒烧结机头二氧化硫等主要排放标准将分别降低 60%、92%和 90%。钢铁企业未配套脱硫设施烧结机的 SO2 排放浓度通常在 600mg/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 200mg/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9 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, “十三五”期间存量市场钢铁烧结烟气脱硫投资需求约为 130 亿元。

我国有色金属工业主要三废达标排放率均低于全国平均水平, 特别是二氧化硫、氮氧化物、烟尘、粉尘与国内平均水平相比还有较大差距。全国工业二氧化硫达标排放率为 89%,有色金属工业二氧化硫达标排放率为 76% “十三五”期间,对于工业锅炉、有色金属冶炼等行业的二氧化硫排放进行控制,需投资约100 亿元,“十三五”期间新增项目运行费用 10 亿元。

(2)发展空间

“十三五”期间我国烟气脱硫行业仍有望保持较为广阔的市场空间,主要需求来自于以下四个方面:一是尚未安装脱硫装置的存量机组的脱硫建设需求。截至 2015 年末,未安装脱硫装置的煤电机组大约有64 亿千瓦, 按照脱硫系统造价 150 元/千瓦测算,该部分存量机组的脱硫投资需求接近 100 亿元。二是新建煤电机组的脱硫建设需求。截至 20158 亿千瓦。到 2020 年全国煤电装机规模力争控制在 11 亿千瓦以内。预计“十三五”期间新增煤电装机规模2 亿千瓦,增量机组的脱硫建设投资需求将接近 330 亿元。三是已安装脱硫装置的存量机组的更新改造需求。

“十三五”期间,全国电力集团 90%以上的燃煤机组都计划实施超低排放改造,0 亿千瓦(含已经实施的 15%~20%)。超低排放改造市场空间为 952 亿~1429亿元(包含已经完成的超低改造排放项目),分 3~4 年完成,扣除已经完成的超低排放改造项目约 12%,实际每年 257 亿元。四是非煤电领域的脱硫需求。

由于煤电行业二氧化硫排放量占比逐年下降,排放控制的重点将转向其他行业,包括锅炉、钢铁、水泥等领域在内的非煤电烟气脱硫市场容量将进一步增加。《大气污染防治行动计划》 提出,“所有燃煤电厂、钢铁企业的烧结机和球团生产设备、石油炼制企业的催化裂化装置、有色金属冶炼企业都要安装脱硫设施,每小时 20 蒸吨及以上的燃煤锅炉要实施脱硫。”这部分市场的年需求规模在 80 亿元左右。在以上四方面需求的推动下,预计我国 “十三五”期间平均每年的烟气脱硫市场空间接近 423 亿元。 这意味着在未来几年内,烟气脱硫行业很可能迎来下一个投资高峰期。

3、脱硫设备行业的竞争格局

随着大气污染物排放标准的不断提高和环保政策的不断趋严, 燃煤烟气脱硫市场近年来开始进入一个较快的发展阶段,行业竞争从拼技术、拼价格转变为拼服务、拼管理,行业将进入重新洗牌阶段。行业优势企业的竞争优势不断显现,市场份额将进一步扩大,而一些技术不过硬的小型脱硫企业则不断萎缩、退出,行业集中度将进一步提高。燃煤电站锅炉烟气治理方面,目前市场集中度较高,国有大中型电力企业拥有的脱硫工程公司具有先天优势,市场份额较高。在其他燃煤烟气治理领域,市场竞争则较为充分。

4、进入脱硫设备行业的主要障碍

(1)技术壁垒

脱硫设备属于非标准化设备,需根据不同行业生产过程、不同工况条件下产生的烟气特征采用相应技术。这种非标准化制造的特征提高了产品设计和制造的难度,增加了产品工艺流程的复杂程度,在一定程度上对行业新进入者形成了技术壁垒。

(2)经验壁垒

脱硫设备需要根据不同行业生产过程、 不同工况条件下产生的烟气特征采用相应的技术,需要根据具体情况进行非标准化制造。不同类别的脱硫设备制造经验积累需要较长的时间,这对行业新进入者形成了经验壁垒。

(3)资金壁垒

脱硫设备属于技术、资金密集型行业,进入者需要投入资金用于专业技术与设备的研发或引进,配备大量经验丰富的专业技术人才和管理人员。

5、影响本行业发展的有利和不利因素

(1)有利因素

①国家产业政策环境的支持

近年来, 随着国家对环境保护重视程度不断加强, 一系列政策文件陆续出台,为脱硫行业的快速健康发展创造了良好的宏观环境。《大气污染防治行动计划》要求,所有燃煤电厂、钢铁企业的烧结机和球团生产设备、石油炼制企业的催化裂化装置、有色金属冶炼企业都要安装脱硫设施,每小时 20 蒸吨及以上的燃煤锅炉要实施脱硫。《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》继火电行业大幅提高排放标准后,首次针对非电行业燃煤工业锅炉的提标改造提出要求。

《关于推行环境污染第三方治理的意见》着力开始培育第三方治理市场,除尘脱硫脱硝行业的第三方治理工作也正在大力推进。

《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020 年)》规定东部地区新建煤电机组大气污染物排放基本达到超低排放限值:烟尘、 SO2、 NOx 排放浓度分别不高于 10mg/m3、 35mg/m3、 50mg/m3(基准氧含量 6%条件下),中部地区新建机组原则上接近或达到超低排放限值, 鼓励西部地区新建机组接近或达到超低排放限值;且要稳步推进东部地区现役煤电机组的超低排放改造,鼓励其他地区现役煤电机组的超低排放改造。同时,该文件支持同步开展大气污染物联合协同脱除,控制三氧化硫、汞、砷等污染物排放,拉开了煤电机组升级超低排放的大幕,使超低排放成为未来几年煤电机组大气污染治理的重点。

《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》前所未有地提出了绿色发展理念,并且规划通篇也贯穿绿色发展理念,将环境保护工作提高到了新的历史性高度。该文件提出加强大气污染治理、提高环境质量等任务和目标,提出对 SO2 和 NOx 继续实施总量控制,增加细颗粒物为约束性指标;提出燃煤锅炉脱硫脱硝除尘改造、钢铁烧结机脱硫改造、水泥窑脱硝改造等重点工程。

《“十三五”节能减排综合工资方案》提出优化产业及能源结构,加强重点领域节能等能源方面的工作任务,继续推进节能降耗工作。对于环保领域,方案提出要强化主要污染物减排、大力发展循环经济、实施节能减排工程等多项工作任务。在大气污染治理领域,加快推进以气代煤、热电联产,促进移动源减排;加大散煤清洁化治理力度;深化供热计量收费改革,完善脱硫、脱硝、除尘和超低排放环保电价政策,加强运行监管,严肃查处不执行环保电价政策的行为。

②燃煤烟气排放标准的提高

2011 年 7 月《火电厂大气污染物排放标准》(GB-2011)颁布,该标准进一步严格了二氧化硫的排放浓度要求,对烟气治理产业将产生深远影响。《锅炉大气污染物排放标准》(GB-2014)和建材、有色等行业大气污染物排放标准均对相应行业二氧化硫排放浓度做出了明确要求, 这些标准的提高将有利于脱硫行业的健康发展。

2015 年 12 月,国务院第 114 次常务会议和国家三部委《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》指示要求,决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造,大幅降低发电煤耗和污染排放。在 2020 年前全国具备条件的机组都将达到超低排放,现役机组平均供电煤耗低于 310 克标煤/千瓦时。

《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020 年)》规定东部地区新建煤电机组大气污染物排放基本达到超低排放限值:烟尘、 SO2、 NOx 排放浓度分别不高于 10mg/m3、 35mg/m3、 50mg/m3(基准氧含量 6%条件下),中部地区新建机组原则上接近或达到超低排放限值, 鼓励西部地区新建机组接近或达到超低排放限值。

③行业技术水平的提高

燃煤烟气脱硫技术经过多年的发展, 技术水平已经从过去的高成本低效率发展到现在的低成本高效率, 而工艺技术多样化的格局也正在向钙基湿法脱硫等主流技术集中,技术水平的提高对整个行业的发展将产生积极影响。

(2)不利因素

烟气脱硫等烟气治理行业属于政策导向型行业, 行业发展受国家环保政策影响较大。未来如果发生国家环保政策力度减弱,或者相关政策未能得到有效执行等情形,将会对行业发展产生不利影响。

原标题:2018年中国脱硫设备行业发展现状及发展趋势分析

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