周路菡

脫硝則由于技術(shù)、政策和補(bǔ)貼等原因，成為我國(guó)節(jié)能減排領(lǐng)域中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題

中國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，同時(shí)煤炭也是我國(guó)主要的發(fā)電燃料。但在發(fā)電廠隆隆的發(fā)電機(jī)和鍋爐響聲背后，卻是燃煤煙氣對(duì)大氣的嚴(yán)重污染威脅。

雖然中國(guó)尚沒(méi)有一份國(guó)家層面的大氣污染排放源清單，不過(guò)根據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤燃燒排放的煙氣中含有硫氧化物SOx（包括SO2，SO3）和氮氧化物NOx（包括NO，NO2，N2O3，N2O4，N2O5）。而SO2、NOx都是一次PM2.5、二次PM2.5的主要前體污染物，因此SO2、NOx的排放增長(zhǎng)是PM2.5治理的巨大威脅。數(shù)據(jù)顯示，火電行業(yè)、金屬加工行業(yè)是PM2.5一次顆粒物的主要貢獻(xiàn)者，兩者加合貢獻(xiàn)一半以上；形成二次PM2.5的主要前體物SO2、NOx，電力行業(yè)排放分別占47%、58%。

除去或減少燃煤過(guò)程中的SO2和NOx的過(guò)程簡(jiǎn)稱脫硫和脫硝。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)脫硫行業(yè)已相對(duì)成熟，但脫硝則由于技術(shù)、政策和補(bǔ)貼等原因成為我國(guó)節(jié)能減排領(lǐng)域中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

火電脫硝成趨勢(shì)

國(guó)家為了治理火電對(duì)大氣的污染，實(shí)際上從2008年就開(kāi)始了。記者了解到，國(guó)家要求火電廠上馬脫硫脫硝設(shè)備，由于原來(lái)一些老電廠設(shè)備陳舊，無(wú)法馬上安裝脫硝設(shè)備，所以最開(kāi)始是安裝脫硫設(shè)備，這也是由于脫硫工藝比較簡(jiǎn)單，比如傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝，采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，工藝設(shè)備容易掌握。

但脫硝設(shè)備則需要大量的投資，運(yùn)行過(guò)程中也需要較多的耗費(fèi)。因此即使一些脫硝設(shè)備上馬了，一些企業(yè)為了節(jié)約成本，也是時(shí)開(kāi)時(shí)閉。而各地的監(jiān)管部門(mén)又不能每天都盯著，所以脫硝的問(wèn)題一直沒(méi)有得到解決。

受到華北地區(qū)霧霾天氣的影響，在2013年兩會(huì)上，關(guān)于治理火電廠氮氧化物的污染的提案成了兩會(huì)的焦點(diǎn)之一。中央領(lǐng)導(dǎo)在談及空氣污染治理問(wèn)題時(shí)“必須有所作為”的表述，也凸顯出高層治理的決心和力度。

2月19日，環(huán)境保護(hù)部部長(zhǎng)周生賢主持召開(kāi)環(huán)境保護(hù)部常務(wù)會(huì)議。會(huì)議提出的重點(diǎn)之一是，在重點(diǎn)控制區(qū)實(shí)施對(duì)重點(diǎn)行業(yè)的大氣污染物特別排放限值?；痣姟撹F、石化、水泥、有色、化工等六大重污染行業(yè)被點(diǎn)名“入圍”。

2013年3月，環(huán)保部和國(guó)家發(fā)改委近日聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快燃煤電廠脫硝設(shè)施驗(yàn)收及落實(shí)脫硝電價(jià)政策有關(guān)工作的通知》。環(huán)保部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，自2013年1月1日起，脫硝電價(jià)政策由14個(gè)省份試點(diǎn)擴(kuò)大到全國(guó)所有省份。記者統(tǒng)計(jì)，僅2013年2月以來(lái)，環(huán)保部等有關(guān)部委就陸續(xù)發(fā)布6項(xiàng)與脫硝相關(guān)的政策措施，火電脫硝成為趨勢(shì)。

據(jù)研究報(bào)道，火電煙氣和汽車(chē)尾氣是最主要的氮氧化物來(lái)源，分別占比56%、36%左右。業(yè)內(nèi)專家介紹說(shuō)，為了減少火電廠氮氧化物的排放量，目前主要采取兩種控制技術(shù)：一是控制燃燒過(guò)程中NOx的生成，即低氮燃燒技術(shù)；二是對(duì)生成的NOx進(jìn)行處理，即煙氣脫硝技術(shù)。煙氣脫硝技術(shù)主要有SCR、SNCR和SNCR-SCR，還有實(shí)際應(yīng)用較少的液體吸收法、微生物法、活性炭吸附法和電子束法等。

行業(yè)與地區(qū)協(xié)同治理

要治理霧霾，需要區(qū)域聯(lián)動(dòng)。以北京為例，山西、內(nèi)蒙古、河北等地都是煤炭消耗和產(chǎn)出的重點(diǎn)地區(qū)，在氣象條件適合的時(shí)候，風(fēng)會(huì)將其他地區(qū)的污染物帶到北京來(lái)，就像沙塵暴一樣。如果您沿著京石高速公路往南走，可以看到廣大的農(nóng)村地區(qū)，而這些地區(qū)在冬季基本采取分散的燃煤采暖方式，缺少減排設(shè)施，所以，大氣污染問(wèn)題，絕對(duì)不是一個(gè)行業(yè)或幾個(gè)行業(yè)的問(wèn)題，而是整個(gè)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)的集中體現(xiàn)。

“中國(guó)一年大約消耗原煤 40 億噸，其中 50%用來(lái)發(fā)電。從技術(shù)層面上說(shuō)，火力發(fā)電廠的排放物是 PM2.5 的形成原因之一，但不是最主要的原因?！敝须娡都瘓F(tuán)公司黨組書(shū)記、總經(jīng)理陸啟洲說(shuō)。除電力行業(yè)之外，鋼鐵、冶金、建材等行業(yè)都是燃煤大戶，但這些行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于火力發(fā)電廠，而這些行業(yè)正是剩下50%的煤炭所流向的行業(yè)。所以，為了減少二氧化硫、氮氧化物、粉塵的排放，目前各地政府也開(kāi)始密集出臺(tái)政策，對(duì)火電、鋼鐵、冶金、建材等行業(yè)進(jìn)行脫硝管控，力求把氮氧化合物的排放提到更高的標(biāo)準(zhǔn)。

石家莊在2013年春節(jié)后就提出了要以燃煤污染，揚(yáng)塵污染，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣，水泥建材和露天礦山等行業(yè)污染治理為重點(diǎn)，年底前，全市日產(chǎn)2000噸及以上水泥熟料生產(chǎn)線要全部安裝煙氣脫硝設(shè)施，年底前將拆除市區(qū)剩余的全部155臺(tái)分散燃煤鍋爐。

同樣是空氣污染重點(diǎn)城市，邯鄲市要求2013新建燃煤機(jī)組全部安裝脫硝設(shè)施，推動(dòng)20萬(wàn)千瓦及以上現(xiàn)役燃煤機(jī)組脫硝工程，其他未采用低氮燃燒技術(shù)或低氮燃燒效率差的現(xiàn)役燃煤機(jī)組進(jìn)行低氮燃燒改造；現(xiàn)有規(guī)模大于2000噸熟料/日的新型干法水泥窯安裝脫硝設(shè)施，35噸以上的燃煤鍋爐全部實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。而廊坊市確定年內(nèi)三河電廠和燕新建材完成脫硝工程，力爭(zhēng)40家以上農(nóng)業(yè)源減排項(xiàng)目符合國(guó)家要求。

補(bǔ)貼不給力，企業(yè)很難受

脫硝是火電行業(yè)在“十二五”期間面臨的重要挑戰(zhàn)之一。目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電公司分為兩類(lèi)，一是國(guó)有發(fā)電集團(tuán)，比如國(guó)電、華能、大唐、華電等等，而它們幾乎都成立了集團(tuán)公司所屬的環(huán)保公司，如國(guó)電龍?jiān)?、大唐科技等；二是一些小型的發(fā)電廠，對(duì)它們進(jìn)行脫硝服務(wù)的主要是新介入脫硝市場(chǎng)的環(huán)保公司，如廣州怡地環(huán)保、浙江百能、浙江融智等。2013年3月發(fā)改委頒布的《關(guān)于擴(kuò)大脫硝電價(jià)政策試點(diǎn)范圍有關(guān)問(wèn)題的通知》，將脫硝電價(jià)試點(diǎn)范圍由14個(gè)省擴(kuò)大到全國(guó)，雖然減輕了電廠的環(huán)保支出壓力，但是很多火電企業(yè)依然感到壓力重重。

2013年初，山西省環(huán)保廳宣布的一則消息則驚動(dòng)了整個(gè)火電業(yè)。由于沒(méi)有完成脫硝任務(wù)，山西省環(huán)保廳對(duì)外公布了2012年度燃煤電廠煙氣脫硝建設(shè)工程情況，13家燃煤電廠因未按時(shí)完成煙氣脫硝工程被通報(bào)，包括燃煤電廠煙氣脫硝建設(shè)工程情況，其中國(guó)電太原第一熱電廠、大唐國(guó)際（山西）神頭發(fā)電有限公司、華能榆社發(fā)電有限責(zé)任公司、山西漳澤電力河津發(fā)電分公司、山西兆光發(fā)電有限責(zé)任公司等。

而燃煤電廠則是一肚子苦水。據(jù)了解，我國(guó)電廠煙氣脫硝設(shè)備的建設(shè)成本為100～150元/千瓦左右，運(yùn)行成本為1分/千瓦時(shí)以上。而2011年末頒布的“燃煤發(fā)電機(jī)組試行脫硝電價(jià)政策”已經(jīng)在全國(guó)14個(gè)?。▍^(qū)、市）試點(diǎn)實(shí)施了一年多，但每千瓦時(shí)的補(bǔ)貼只有8厘錢(qián)，因此8厘錢(qián)/千瓦時(shí)的補(bǔ)貼直接導(dǎo)致了我國(guó)電廠煙氣脫硝行業(yè)存在著脫硝企業(yè)低價(jià)中標(biāo)嚴(yán)重，設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)率低；脫硝電價(jià)補(bǔ)貼無(wú)法彌補(bǔ)電廠建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本等問(wèn)題，另外也明顯打壓了發(fā)電企業(yè)投資脫硝設(shè)施的積極性。

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)研究室主任潘荔指出，脫硝成本主要有還原劑成本、電費(fèi)、催化劑更換費(fèi)用、維修費(fèi)、折舊、財(cái)務(wù)費(fèi)用等。其中還原劑費(fèi)用、催化劑更換費(fèi)用、折舊費(fèi)比重最大。煙氣脫硝的成本與機(jī)組的規(guī)模、還原劑的類(lèi)型、改造的范圍、機(jī)組年利用小時(shí)等密切相關(guān)，成本差距較大。一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)役機(jī)組脫硝成本高于新建機(jī)組，小機(jī)組成本高于大機(jī)組，采用尿素作為還原劑的成本高于液氨等。從運(yùn)行情況看，燃無(wú)煙煤的現(xiàn)役機(jī)組改造，脫硝成本在2分錢(qián)上下；燃煙煤的百萬(wàn)千瓦級(jí)新建機(jī)組的脫硝成本0.8分錢(qián)能夠控制得住。

大唐國(guó)際（山西）神頭發(fā)電有限公司介紹，兩臺(tái)50萬(wàn)千瓦的機(jī)組安裝脫硝設(shè)備的費(fèi)用是1.9億多。測(cè)算的補(bǔ)貼每千瓦時(shí)1.2分才夠。此外，目前最成熟的脫硝技術(shù)為SCR（選擇性催化還原）系統(tǒng)，其核心是催化劑，而這種催化劑價(jià)格昂貴，占總成本的40%，一臺(tái)60萬(wàn)千瓦燃煤機(jī)組需要600立方米左右的催化劑，而催化劑的使用壽命只有3年左右，而催化劑的再生技術(shù)尚在探索中。

2012年，國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院相關(guān)專家在《能源技術(shù)經(jīng)濟(jì)》上撰文指出，至2015年，如果我國(guó)燃煤電廠煙氣脫硝全部采用SCR技術(shù)，則脫硝投資費(fèi)用將達(dá)到925.83億元，年運(yùn)行費(fèi)用為362.07億元；如果600MW以下機(jī)組采用SNCR-SCR脫硝技術(shù)，600MW及以上機(jī)組采用SCR脫硝技術(shù)，則脫硝投資費(fèi)用將達(dá)到780.72億元，年運(yùn)行費(fèi)用為344.32億元。巨大的脫硝投資費(fèi)用讓很多企業(yè)在脫硝問(wèn)題上一拖再拖。

除了補(bǔ)貼不給力，另外一個(gè)問(wèn)題就是脫硝電價(jià)的“一刀切”——沒(méi)有考慮到機(jī)組類(lèi)型、脫硝工藝和煤質(zhì)的劃分。由于煤質(zhì)、機(jī)組類(lèi)型等方面的差異，火電企業(yè)脫硝成本差距很大，在中電聯(lián)的測(cè)算中，1.5～1.9分/千瓦時(shí)的運(yùn)行成本都是存在的。潘荔說(shuō)，“我們寄希望于政府相關(guān)部門(mén)在脫硝電價(jià)制定中不是‘一刀切，而是根據(jù)煤質(zhì)、機(jī)組類(lèi)型、工藝等劃定不同范圍，這樣的價(jià)格補(bǔ)貼才更科學(xué)。但是，這也會(huì)帶來(lái)管理成本的增加?！?/p>

企業(yè)發(fā)力，技術(shù)攻關(guān)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力行業(yè)占國(guó)內(nèi)氮氧化合物排放總量的近六成?！痘痣姀S大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求在2014年7月，現(xiàn)役火電機(jī)組必須全部達(dá)到環(huán)保部《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》公布的排放標(biāo)準(zhǔn)。但是2012年前期，由于自身利潤(rùn)低迷，火電環(huán)保投入一直不達(dá)預(yù)期。數(shù)據(jù)顯示到2012年上半年，平均脫硝率僅40%。實(shí)際上這其中的原因不僅是脫硝的補(bǔ)貼問(wèn)題，技術(shù)問(wèn)題也是擺在企業(yè)面前的一道難關(guān)。

目前脫硝市場(chǎng)存在著兩種類(lèi)型企業(yè)：一類(lèi)是脫硫脫硝煙氣處理企業(yè)及設(shè)備提供企業(yè)，如龍?jiān)醇夹g(shù)、燃控科技、永清環(huán)保、九龍電力、凱迪電力、龍凈環(huán)保、科林環(huán)保、菲達(dá)環(huán)保等；另一類(lèi)是國(guó)內(nèi)脫硝催化劑生產(chǎn)廠家，如重慶遠(yuǎn)達(dá)、成都東方凱特瑞、江蘇龍?jiān)?、江蘇萬(wàn)德、瑞基科技、九龍電力等。我國(guó)的相關(guān)企業(yè)雖多，但是目前已建或擬建的脫硝工程幾乎均以購(gòu)買(mǎi)歐美和日本技術(shù)使用權(quán)為主。

在各種脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR）是目前世界上最成熟的、脫硝效率最高的一種脫硝技術(shù)，脫硝效率可達(dá)到80%以上，但要實(shí)現(xiàn)更高的脫硝效率，則需要技術(shù)上的創(chuàng)新。另外，由于脫硫脫硝一體化的要求，聯(lián)合脫硫脫硝和同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)也經(jīng)常被提上日程。這主要是分體脫硫脫硝需要安裝較多的設(shè)備，占地面積也較大，所以，目前相關(guān)企業(yè)為了贏得市場(chǎng)都在積極地推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。2012年，華能集團(tuán)公司自主研發(fā)的新型煙氣脫硝裝置、FCS165現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等9項(xiàng)技術(shù)裝備，在40多家單位得到應(yīng)用。

此外，中電投遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保、清華大學(xué)、國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保、浙江大學(xué)、藍(lán)天環(huán)保設(shè)備、上海碧科能源等都在進(jìn)行新型脫硝技術(shù)的研究和推廣，力圖降低其中設(shè)備和催化劑的價(jià)格，延長(zhǎng)其使用壽命，比如SNRB、NFT、DESON2OX、活性炭脫硫脫硝技術(shù)、鈣基同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)、NOXSO、電子束法、電暈放電法等技術(shù)等。

正是由于脫硝技術(shù)難度大，核心技術(shù)（特別是催化劑）仍未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，而引進(jìn)技術(shù)存在著技術(shù)使用費(fèi)高、可升級(jí)性差等突出難題，國(guó)內(nèi)11家煙氣脫硝領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)、學(xué)、研單位組成了氣脫硝產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。這個(gè)聯(lián)盟包括了中電投遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保、清華大學(xué)、國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保、浙江大學(xué)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、西安熱工研究院、藍(lán)天環(huán)保設(shè)備、南京理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)、上海碧科能源等。目前，該聯(lián)盟承擔(dān)了國(guó)家863計(jì)劃“高效低成本燃煤電站煙氣SCR脫硝催化劑開(kāi)發(fā)與示范”項(xiàng)目，有望在近期將國(guó)產(chǎn)化、高效低成本的蜂窩式催化劑以及適合寬溫度范圍的脫硝催化劑及其生產(chǎn)技術(shù)推向市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)脫硝催化劑總產(chǎn)能大概在15萬(wàn)立方米左右，而我國(guó)催化劑市場(chǎng)需求空間大概為65萬(wàn)立方米，因此，聯(lián)盟所帶動(dòng)的技術(shù)上的突破在一定程度上可解決我國(guó)一直以來(lái)的催化劑原材料依賴進(jìn)口，脫硝成本較高等問(wèn)題。

為了在2014年7月1日前達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）規(guī)定的排放濃度限值，一些地區(qū)，如湖北省在2013年3月末已經(jīng)開(kāi)始部署電力行業(yè)脫硫脫硝工作，強(qiáng)力推進(jìn)火電脫硝工程建設(shè)；同時(shí)湖北省規(guī)定2014年6月底前未能建成投運(yùn)的火電脫硝改造項(xiàng)目，省級(jí)減排專項(xiàng)資金將不再給予獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)環(huán)保部門(mén)將按國(guó)家環(huán)保法律法規(guī)和新標(biāo)準(zhǔn)要求加大排污費(fèi)征收和行政處罰力度。在這樣的政策驅(qū)動(dòng)下，火電企業(yè)的壓力會(huì)更大，但也會(huì)讓脫硝市場(chǎng)更加活躍，脫硝技術(shù)的生命力也會(huì)更持久。