(1)大氣污染治理向非電行業發展
①非電領域大氣污染治理市場廣闊
電力行業大氣污染治理已推行多年,污染物排放占比已經較低,非電行業當前已成為大氣污染的主要領域。2016年新《環境空氣質量標準》的出臺,提高了非電燃煤鍋爐、鋼鐵、水泥和化工等非電大氣污染物排放標準,非電領域將的大氣污染治理在“十三五”期間延續火電行業的治理思路。
作為排污量僅次于火電的領域,鋼鐵生產工藝流程中的多道工序均會產生大量污染物。隨著監管力度的不斷加強,鋼鐵行業大氣污染治理已成為重中之重。自2018年初起,根據生態環境部的《鋼鐵企業超低排放改造工作方案》安排,各省市應加快改造進程;2019年4月五部委聯合發布《關于推進鋼鐵行業超低排放的意見》,提出到2025年前,重點區域鋼鐵企業超低排放改造基本完成,全國力爭80%以上產能完成改造。其他非電領域改造主要集中在水泥、平板玻璃和磚窯等行業。我國水泥行業脫硝主要采用 SNCR 工藝;平板玻璃脫硫、脫硝則采用濕法/半干法脫硫+SCR脫硝的方式。隨著2017年國家標準中特別排放限值和執行規劃、2020年《浙江省水泥行業超低排放改造實施方案》的提出,更高要求的脫硫、脫硝“超低排放”標準為非電領域大氣污染治理創造了廣闊市場空間。
②非電領域大氣污染治理的特點
非電領域的大氣污染物排放標準正逐步向電力行業看齊,但二氧化硫和氮氧化物的排放標準相比電力行業更為寬松,污染治理的基礎、管理的能力與電力行業相比存在較大差距,屬于環保治理企業重點關注的市場機遇。盡管未來前景明朗,但非電領域大氣污染治理在發展中還需攻克多重難題,主要包括:
其一,處理難度更大。非電領域行業眾多,不同行業之間生產工藝差異較大,各細分行業的排放物、排放濃度也不一樣,處理起來個性化較強,需要根據不同的治理需求實施相對應的解決方案。
其二,產品盈利能力下降。傳統電力企業以大型國有企業為主,具有一定的壟斷性質,盈利狀況普遍較好。與之相比,鋼鐵、冶金、玻璃、建材等非電行業公司規模相對更小,安裝脫硫、脫硝、除塵設施并達標運行存在經濟層面的考慮,在環保設備的選取上,對價格更為敏感,付款方式、付款條件的要求也會更為苛刻。
其三,市場秩序尚未規范。由于環保監管困難且懲罰力度不夠,非電領域大氣污染防治存在“劣幣驅逐良幣”、低價競爭等現象。某些采用落后技術的高污染企業逃避了技術改造和污染治理的費用,其生產成本比采用清潔技術和嚴格執行環保標準的企業更低,在市場上對環保合規企業形成了一定程度的擠出。
(2)新的大氣污染治理子領域市場已打開
①VOCs治理
VOCs是指在標準狀態下飽和蒸汽壓較高、沸點較低、分子量小、常溫狀態下易揮發的有機化合物,其主要的來源有廢氣,汽車尾氣,光化學煙霧,建筑、裝飾材料,生活及辦公用品等。
VOCs特點為成分極為復雜,量大面廣,排放源分散,監測困難,在管治方面不同于二氧化硫、氮氧化物。根據發達國家的大氣污染治理經驗,煙氣除塵、煙氣脫硫、煙氣脫硝和VOCs治理市場是依次爆發的關系,前面三個市場發展完善和進入平穩增長期后,煙氣治理核心市場轉變為VOCs污染治理市場,VOCs防治相關技術和市場需求將會集中爆發。中國的大氣污染治理市場正在經歷與發達國家類似的成長過程,從中長期來看VOCs污染治理市場將呈現良好的增長態勢。
近年來,《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》、《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》等一系列政策方案的出臺,極大的推動了VOCs治理業務發展。在對廢氣VOCs進行治理的過程中,針對不同的大氣污染治理需求,開發了不同的處理工藝,如吸附技術、焚燒技術、催化技術和生物治理技術得到了不斷地拓展和完善;新的治理技術也在不斷地完善,例如低溫等離子體技術、常溫催化氧化技術、光解技術、光催化技術等。從我國現階段的大氣污染治理現狀來看,燃燒氧化法和吸附法是應用最廣泛的兩種大氣污染治理工藝,而生物法和等離子法是當前VOCs大氣污染治理的前沿熱點技術。
②垃圾焚燒尾氣超低排放
垃圾焚燒發電廠煙氣的主要成分是由N2、O2、CO2和H2O等四種無害物質,占煙氣容積的99%。因垃圾成分的不可控和燃燒過程的多變性,焚燒煙氣中還含有1%左右的有害污染物。與燃煤煙氣相比,煙氣具有其獨特性:
(1)煙氣含濕量大,一般達20%~30%;
(2)煙氣中有毒、有害成分復雜,包含多種微量金屬,如Pb、Hg、Cr等;
(3)煙氣成分復雜,與燃煤鍋爐不同,其不但含有O2、SO2、CO2、NOx等,還含有較多的HCl、HF等酸性氣體;
(4)存在二噁英和呋喃等致癌物質;
(5)煙塵粒徑細、黏度高。
垃圾焚燒發電廠的煙氣處理是根據煙氣排放標準對煙氣中的飛灰、酸性污染物(HCl、HF、SOx)、NOx、重金屬及二噁英等有機污染進行控制。
垃圾焚燒發電廠中煙氣的處理一般分兩步進行:
一步是脫除煙氣中的酸性污染物,主要有干法工藝、半干法工藝、濕法工藝等,酸性氣體脫除工藝各有其優缺點,須綜合權衡工程的各因素進行選擇;
另一步是粉塵的脫除,其中采用布袋除塵器是公認的最佳選擇。垃圾焚燒發電廠煙氣凈化工藝目前主要采用“半干法脫硫+活性炭噴射+布袋除塵”,并根據NOx排放情況和排放標準進行SNCR或SCR脫硝。
濕法脫酸主要通過堿性溶液(NaOH、Ca (OH)2等)將酸性氣態污染物SO2、HCl等吸收。濕法脫酸的效率較高,對HCl的脫除效率可達99%以上,SOx脫除效率在90%以上,且部分重金屬以氫氧化物的形式沉淀出來。但濕法脫酸會產生大量廢水,需配置廢水處理設施,設備占地面積大,投資運行費用高,普遍存在著腐蝕、結垢、阻塞、風機帶水等問題,目前在國內的應用案例較少,一般只作為干法和半干法工藝后尾氣的深度凈化措施。
隨著國家對環保要求的不斷提高,垃圾焚燒實施超低排放已經進入市場運營化階段,但對于垃圾焚燒煙氣的超低排放路線研究仍然有較大的可優化空間,包括對濕法酸洗工藝、脫硝催化劑研究,對煙氣凈化設備的優化設計,系統能耗優化等方面仍有較大的擴展空間。