水泥脱硝行业分析报告

水泥脱硝行业分析报告

目录

一、水泥脱硝势在必行，新标准出台在即 (3)

1、第三大NO X污染源，水泥行业脱硝势在必行 (3)

2、水泥脱硝旧标准较宽松，现状基本满足 (4)

3、为达十二五减排12%目标，新标准将比欧德日更严格 (5)

4、若15年达新标，则十二五减排目标完成没有问题 (7)

二、主流水泥脱硝技术：低氮分级燃烧和SNCR (7)

1、脱硝技术分为炉内和炉外 (7)

2、炉内主要是窑头低氮燃烧器和窑尾分级燃烧技术 (8)

2、炉外主要推广SNCR，火电广泛使用的SCR不适用水泥 (10)

三、新标准实施对水泥工业的影响 (12)

1、现有企业需加装SNCR，新建需配低氮燃烧技术+SNCR (12)

2、吨熟料新增脱硝成本3~5元，幅度不大 (13)

3、恐难加速落后淘汰，或削弱大企业成本优势 (15)

四、弱复苏下去产能进入僵持阶段，分化将愈趋明显 (16)

一、水泥脱硝势在必行，新标准出台在即

1、第三大NOx污染源，水泥行业脱硝势在必行

水泥窑煅烧熟料时会产生大量NOx，不仅会对生态环境造成严重危害，引起酸雨、光化学厌恶、臭氧建设等问题，还对身体健康有严重影响。

近年来我国水泥行业NOx 排放量急剧增长，2006、2007、2008 年分别为60、68、76万吨，2010、2011 年大幅攀升至170、190 万吨，一方面是由于水泥产量不断增长，2011 年水泥产量较2008 年增长约50%，另一方面也是由于新型干法比重的不断提升，2011 年新型干法水泥产量比重由08 年的61%提升至89%，而新型干法NOx排放量是立窑的2~3 倍。目前水泥行业已成为继火电、机动车尾气之后的第三大NOx 排放源，占全国NOx 总排放量的10%~12%，被列为十二五重点减排领域之一，脱硝势在必行。

资料来源：《中国水泥年鉴》，2010 年全国污染源普查动态更新数据，中国环境保护部

注：前三行来源于中国建材科研总院和合肥水泥研究设计院09 年对我国代表性9 座干法窑监测结果；第四行来源于中国环境保护部

2、水泥脱硝旧标准较宽松，现状基本满足

《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915-2004 所要求的

800mg/m3 的排放限值主要依据采用低氮燃烧器所能达到的基本水平而设定。

2008 年以前由于存在大量立窑，吨熟料排放量为0.8kg，对应400mg/m3 的水平。

在新型干法占比迅速提升的情况下，2010、2011 年吨熟料排放量大幅上升至1.48kgNOx，对应740mg/m3 的水平，行业整体上已符合旧限值标准。2012 年12 月，我国已建成脱硝项目已达到100 条以上。

2012 年环保部对我国水泥窑NOx 排放情况进行抽样调查，共有148 个有效样本，其中45 条线明确采用脱硝装备，统计结果显示：我国水泥窑平均排放浓度在622mg/m3，95%的企业排放浓度都在800mg/m3 限制以下。

不过根据天津水泥工业设计研究院对部分典型生产线氮氧化物

排放数据的统计，我国水泥工业综合排放率在880mg/m3 左右，略高于800 的限制。

综合来看，目前我国水泥行业基本满足水泥脱硝旧标准。

资料来源：环境保护部

资料来源：环境保护部

资料来源：《水泥工业适用的脱硝技术》

3、为达十二五减排12%目标，新标准将比欧德日更严格

2012 年8 月发布的《节能减排“十二五”规划》要求15 年底全国水泥工业NOx 排放量较2010 年降低12%，控制在152 万吨以内。由于旧标准已基本达到，为加强减排力度达到十二五减排12%的目标，

2012.11 环保部发布《水泥工业大气污染物排放标准》（征求意见稿），将氮氧化物排放限值由800mg/m3 降至450 mg/m3（现有企业自2015.01.01 起执行）和320 mg/m3（新建企业自2013.07.01 起执行）。新标准甚至比发达国家如欧盟、德国、日本还要严格。

资料来源：《水泥行业降氮脱硝措施及工程应用浅析》

资料来源：环境保护部。注：意见稿中标准实施日期：现有企业自2015.01.01 起执行、新建

企业自2013.07.01 起执行

4、若15年达新标，则十二五减排目标完成没有问题

我们以15 年排放浓度和未来三年熟料产量年均增速为变量，对15 年较10 年减排率进行测算。所得组合结果如表12 所示：

在8%的熟料产量年均增速下，若2015 年NOx 排放浓度分别达到380 mg/m3（环保部SNCR 案例）、450mg/m3(意见稿标准），那么2015 年较2010 年减排率分别为28%、15%。即在前一种情况下，只需要65%以上的产线安装SNCR 设备，即可达到12%的减排目标。

注：实际上对单线而言，NOx排放量与烟气排放量呈线性关系，但烟气排放量与产量并非简单的线性关系，而与产线炉窑本身有关，不过从全国的角度考虑，我们认为可以近似以此测算。

二、主流水泥脱硝技术：低氮分级燃烧和SNCR

1、脱硝技术分为炉内和炉外

脱硝技术可分为一次措施和二次措施。

一次措施即炉内脱硝，根据燃料燃烧过程中产生NOx 的机理，通过改进燃烧技术来降低NOx 排放，主要有：低氮燃烧技术（低氮

燃烧器、分级燃烧技术）、添加矿化剂、工艺优化控制，脱硝率约30%，相应NOx 排放浓度可控制在500~800mg/m3。

二次措施即炉外脱硝，主要有SNCR（选择性非催化还原法）、SCR（选择催化还原法），其中SNCR 脱硝率40~60%，排放浓度在400~500mg/m3；SCR 脱硝率高达70%~90%，排放浓度大幅降至

100~200mg/m3。欧洲认为综合利用上述技术后，排放量应达

200~500mg/m3。

2、炉内主要是窑头低氮燃烧器和窑尾分级燃烧技术

窑头—低氮燃烧器原理：通过特殊设计的燃烧器结构，并改变燃烧器风煤比例，以尽可能降低氧气浓度，并适当降低着火区温度峰值，从而控制NOx 产生。在国内外已广泛使用，但脱硝效果受窑工况影响较大，很多水泥企业在成本压力下使用劣质煤，且回转窑热力负荷值较设计值有所提高，导致窑内低氮燃烧环境恶化，常常无法达到预期效果。

窑尾—分级燃烧技术原理：分级燃烧技术分为空气分级燃烧和燃料分级燃烧。即组织燃烧所需的空气和燃料在燃烧过程的不同部位供