环保：脱硝

脱硝到底是怎么回事？

所谓脱硝就是降低工业排放烟气中氮氧化物的浓度。氮氧化物(NOX)种类很多，包括一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮 (NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等多种化合物，但主要是NO和NO2，它们是常见的大气污染物。NOX对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。

天然排放的NOX,主要来自土壤和海洋中有机物的分解，属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的NO，大部分来自化石燃料的燃烧过程，如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程；也来自生产、使用硝酸的过程，如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。

目标：

“十一五”规划提出，化学需氧量排放总量由2005年的1414万吨下降到2010年的1270万吨，减少10%。二氧化硫排放总量由2549万吨下降到2295万吨，减少10%。

2015年，全国化学需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在2347.6万吨、2086.4万吨，比2010年的2551.7万吨、2267.8万吨分别下降8%；全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238.0万吨、2046.2万吨，比2010年的264.4万吨、2273.6万吨分别下降10%。

脱硝政策：钱从哪里来？

前几年脱硫很火，的确“十一五”期间开始实行总量控制后，各行业的 SO2排放量增速迅速降至0以下，只有钢铁行业相对滞后，直到 2008年才实现 SO2排放量的零增速（插话：钢铁脱硫十二五也是机会，脱硫不是死水一潭）。但NOX的排放形势就不容乐观，10月 13 日，环保部发布《2011 年上半年全国主要污染物减排情况》，氮氧化物排放总量 1206.7 万吨，比 2010 年同期（1136.6 万吨）增长 6.17%，成为 4 项指标中唯一不降反升的，十二五”期间我国氮氧化物减排工作面临严峻考验，政策也开始向脱硝倾斜。

7 月 29 日环保部正式发布了新版《火电厂大气污染物排放标准》，氮氧化物排放首次被列入强制性标准，燃煤锅炉氮氧化物排放被限制在 100mg/m3以下，为全球最严格脱硝标准。9 月7 日国务院印发《“十二五”节能减排综合性工作方案》，明确提出到 2015 年，全国氮氧化物排放总量控制在 2046.2 万吨，比 2010 年下降 10%的要求。11月30日国家发改委上调电价同时也公布了试行的脱销电价（0.8分每千瓦时），虽不及业内预期，但趋势还是好的，十二五期间脱硝行业的机会正在慢慢变成现实。据预测，火电厂大气污染物排放新标准实施后，到2015年，火电烟气脱硝容量将达到7.2亿千瓦，需要上千亿的脱硝投资和大量的运行费用。

该负责人称，目前火电企业因电煤价格持续上涨，行业大面积亏损，生产经营困难，环保排放标准的提高所需要大量的资金和成本将难以消化。为了提高火电企业脱硝的积极性，此次出台脱硝电价补偿政策，对安装并正常运行脱硝装置的燃煤电厂，每千瓦时加价0.8分钱，以弥补脱硝成本增支。

脱硝技术

脱硝技术按还原剂与氮氧化物发生反应的场所不同分为炉内脱硝和烟气脱硝两大类，前者和后者又分别称为前端脱硝和后端脱硝。

炉内脱硝：根据氮氧化物在锅炉内形成的机理，可通过对点火、燃烧过程进行一定程度的控制达到减少氮氧化物生成量的目的。炉内脱硝就是采用各种燃烧控制手段来抑制氮氧化物的生成。

与昂贵的SCR 脱硝技术相比，炉内脱硝具有投资/运营成本低、脱硝效率高、经济性较好等优点，因此炉内脱硝已成为我国脱硝技术的标准配备之一，目前新出厂的燃煤锅炉已将低氮燃烧器作为标准配备。目前来看，低氮燃烧器与空气分级燃烧技术相结合可取得最好的脱硝效率，较理想的情况下可将尾气中的氮氧化物含量降至200mg/m3以下（排放标准 100mg/m3以下），极大的减轻尾气处理设备的负担，且二者在国内均具有运营经验。

后端脱硝：后端脱硝即烟气脱硝，其原理与烟气脱硫类似，通过还原剂（主要是氨或尿素）与烟气中的氮氧化物混合产生反应，最后生成氮气和水，从而减少电厂锅炉的氮氧化物排放。按技术路线而言又分为 SNCR（非选择性催化还原）和 SCR（选择性催化还原）两种。 SCNR 通过向烟气中喷洒氨或者尿素等还原剂在没有催化剂的条件下把 NOX还原成氮气

和水。其缺点在于脱硝率较低，通常在 40%以下，难以满足从明年开始实施的新版排污标准。 SCR 法在还原反应中添入了高效催化剂，从而极大的提高了还原效率，脱硝效率一般在70%以上，高者甚至可以达到 90%。是国际上最通用的火电厂烟气脱硝方法，也是目前最有可能达到新版《火电厂大气污染物排放标准》所要求的目标的脱硝技术。从目前市场反应来看，SCR 技术占有目前脱硝机组的 90%以上，已成为绝对的主流力量。

SCR 法脱硝的核心部分是催化剂，而载体又是催化剂的核心。SCR 催化剂多以纳米级 TiO2 （钛白粉）为载体，以 V2O5 （五氧化二钒）或V2O5-WO3 （氧化钨）或 V2O5-MoO3（氧化钼）为活性成分，制成蜂窝式、波纹状式和板式三种类型。

目前催化剂配方和生产的关键技术掌握在国外企业手中，致使催化剂生产成为制约我国 SCR 应用的主要瓶颈。国内一些企业积极研发建设催化剂生产线，但载体的产能缺口很大，限制了催化剂生产。

按照最新的火电厂排污标准，截至 2014 年，存量机组将全部完成脱硝改造，新建机组也需配套建设脱硝设施。催化剂费用占整个建设成本的 1/3-1/2，并且平均 5年需更换一次，是持续消耗品。随着 SCR技术在我国的推广普及，催化剂的市场需求巨大。

关键来了：脱硝的市场规模

关于脱硝的市场规模，各家机构看法差异还蛮大的，不过都觉得市场不小。

海通证券认为按目前120 元/千瓦的脱硝工程报价，未来5 年新建火电配套脱硝需求将达 300 亿元，存量机组改造需求达 744亿元。

招商证券认为按100元/千瓦的新增装机脱硝工程投资测算新建火电装机的市场在200-250亿，按80-100 元/千瓦的改造费用测算，存量机组改造需求360-450亿。另外对催化剂市场，招商证券认为保守假设脱硝机组采用低氮燃烧+SCR联合脱销，催化剂初装量按国外均值一半计算，即4m3/万千瓦，预计十二五催化剂初装量在23-25万m3，新装3年后因催化剂活性降低添加催化剂的量在这十二五约12-15万m3（添加为新装的1/2），按每方催化剂4万块计算催化剂市场在十二五有140-160亿的空间。

华创证券认为若对新建和 2004 年至 2011年底期间通过环评审批的现有燃煤火力发电锅炉

全部实施烟气脱硝，对 2003 年底前建成的火电机组部分实施烟气脱硝，则新标准实施后，到2015 年，需要新增烟气脱硝容量 8.17 亿千瓦，共需脱硝投资 1950 亿元，2015年需运行费用 612 亿元/年。到 2020 年，需要新增烟气脱硝容量 10.66 亿千瓦，共需脱硝投资2328

亿元，2020 年需运行费用 800 亿元/年。另外华创证券对催化剂需求做了个列表，他们认为每年都是百亿的空间，比招商证券看到的空间大多了。（英大证券的测算和华创的一样，这个是不是都是互相抄抄的）