美高梅手机网投环保行业:钢铁超低排放改造全面铺开,引领非电改造加速

    钢铁超净改造600亿市场空间加速释放

   
2017年6月,环保部曾发布《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》征求意见稿,提出要将钢铁烧结、球团环节的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放标准调整为20、50、100毫克/立方米。而此次《意见稿》将排放标准进一步降低,明确烧结机头烟气、球团焙烧烟气在基准含氧量16%条件下,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物小时均值排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米。政策严格程度略超市场预期。

   
根据这次《意见稿》的时间表来看,非电大气治理短期的需求旺盛。但目前非电治理技术比较繁杂,干法、活性焦、湿法等多技术并存,且钢铁超低排放的示范项目甚少,市场急需可靠、经济的技术路线,进而大范围迅速推广。我们认为,龙净环保深耕大气治理领域多年,干法脱硫+COA脱硝技术的处理效果和经济性在梅钢项目已经得到认可,有望最先受益。

“十二五”期间,火电行业已基本完成脱硫脱硝设施的安装,截止到2015年底,我国6000千瓦及以上燃煤电厂的总装机量为9.9亿千瓦,脱硫和脱硝装机容量分别为8.2和8.5亿千瓦,渗透率分别达到83%和86%。

该试验从侧面证明了当前钢铁烧结烟气除尘和脱硫设施中确实存在相当一部分设计不规范、低质低价的不合格产品,导致脱硫后湿烟气中污染物浓度仍然较高。但是要真正解决这个问题,应该是重新按照规范设计并建造除尘和脱硫设施,而不是实施“脱白”。不去不合格除尘和脱硫设施,而去实施“脱白”,是明显的舍本逐末和掩耳盗铃,甚至是对劣质除尘、脱硫设施的。因为,对于这些劣质除尘、脱硫设施,即使实施了“脱白”,也只能把湿烟气中部分污染物捕集下来,仍然会有大量污染物排入大气。

   
今明两年非电大气治理市场集中释放(尤其钢铁)已成必然之势。由于国有钢铁集团内部有自己的环保公司,一些改造订单不会市场化。而电力行业改造的民营龙头转入非电钢铁领域也面临着市场知名度和拓展能力、技术可靠性和性价比等方面的考验,非电领域的订单将呈现龙头集中趋势。目前行业内能稳定运行的项目并不多。龙净环保从事钢铁行业改造较早,在行业内知名度高,并且梅钢项目已经稳定运行超净排放,采用的干法+COA臭氧脱硝技术具有投资成本低,运行稳定的特点,示范效果显著,预计在钢铁超净排放改造订单中有望占据优势,建议重点关注。

    梅钢项目示范效应强,强烈推荐龙净环保

    明确时间表,2020年底前完成过半,近两年多是治理市场集中释放期:

中央环保督查范围

湿法脱硫工艺的高效性、可靠性在火电燃煤锅炉烟气治理中已经得到充分证明,日本湿法脱硫占98%,美国占92%,占90%,世界平均占85%。因此,我们不用怀疑湿法脱硫对于大气污染防治的作用,而应该花大力气开展钢铁烧结烟气脱硫设施专项整治,按照火电燃煤锅炉超低排放的要求来对标烧结烟气脱硫设施,督促低水平建设的烧结脱硫设施整改。

   
此外,清新环境也在积极开拓钢铁行业技术,并在干法上取得突破,示范项目也在建设中,同样也将受益。另外,新标准对监测仪器提出更高要求,基本都要更换在线监测仪器,带来监测市场新的增量,监测企业【雪迪龙】【聚光科技】亦受益,但业绩弹性影响较小。

   
2017年底,南京梅钢180平米烧结机完成脱硫脱硝改造,采用龙净环保干法脱硫+COA脱硝工艺,总投资6500万,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度在4、20、50毫克/立方米以下,获得工信部认可,在钢铁行业具备很强的示范效应。我们继续强烈推荐龙净环保,钢铁环保标准的落地将为公司打开新的市场空间。

    标准提升将带动监测设备升级改造:

 

活性炭脱硝,是目前的应用于烧结烟气脱硝的可行技术。但在系统设计时应采用两段式设计,在前端脱硫反应结束后,再喷氨进行脱硝,以提升脱硝效率,同时有必要在活性炭装置后增设高效袋式除尘器,确保能实现氮氧化物超低排放。

   
目前,这一标准已经严于全球大部分国家对烧结和球团污染物排放标准。目前,韩国氮氧化物排放标准为200mg/立方米,浦项钢铁做到169mg;台湾中钢能够将氮氧化物排放值降低到85mg/立方米。

   
目前钢铁超低改造技术路线包括干法脱硫+COA脱硝、活性炭、活性焦、湿法脱硫+SCR等多种技术路线,示范项目投资数据显示干法脱硫+COA脱硝技术单位投资最低,单位吨烧结矿投资约35元,据此测算的钢铁超低排放市场空间约470亿,具体测算见附表。若采用活性炭工艺,单位投资约80元/吨烧结矿,市场空间为附表数据2.3倍;若采用活性焦工艺,单位投资约50元/吨烧结矿,市场空间为附表数据1.4倍;若采用湿法脱硫+SCR脱硝,单位投资约45元/吨烧结矿,市场空间为附表数据1.3倍。

   
2017年6月,环保部发布了关于征求《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准修改单(征求意见稿)意见的函。年4月25日,河北省环保厅发布了钢铁、焦化、水泥、平板玻璃、锅炉五个领域的地方排放标准(征求意见稿),其中钢铁行业要求烧结(团球)的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物分别小于10、35、50毫克/立方米,标准向火电的超低排放标准看齐。此次《意见稿》明确:烧结机头烟气、球团焙烧烟气在基准含氧量16%条件下,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物小时均值排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米,钢铁超低排放标准走向全国。我们认为,钢铁全国超低排放的进度超出了市场预期,彰显了政府对“蓝天保卫战”的坚定信心,非电大气治理市场将加速释放。

 

中低温SCR脱硝,其反应温度区间在200℃以下,和中高温SCR脱硝相比,更接近钢铁烧结烟气温度。但是目前中低温SCR脱硝应用于烧结烟气,仍有四个关键问题需要解决。一是中低温SCR脱硝催化剂抗毒性较差,易受到烟气中硫氧化物、水、重金属等物质的影响,因此中低温SCR脱硝装置只能布置在除尘、脱硫塔后部;二是烧结烟气温度,特别是脱硫后的烟气温度,无法达到中低温SCR脱硝反应温度区间,仍然需要进行烟气再加热;三是与中高温SCR脱硝催化剂相比,中低温SCR脱硝催化剂的造价和运行费用较高;四是中低温SCR催化剂对烧结烟气中的二噁英没有去除作用。

   
原实行旧国标特别排放限值标准颗粒物/SO2/NOx为40/120/300mg/Nm3。2017年8月,环境保护部《关于征求〈钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准〉等20项国家污染物排放标准修改单(征求意见稿)意见的函》中提出,修改烧结机头烟气特别排放限值,即在基准氧含量16%的条件下,颗粒物/SO2/NOx为20/50/100mg/Nm3。该标准尚未正式开始实施,此次生态环保部又进一步大幅度加严了排放限值。全面进行超净排放改造,颗粒物/SO2/NOx标准为10/35/50mg/Nm3。

    钢铁超低改造存在多种技术路线,预计市场空间470亿以上

超低排放由河北拓展至全国,超出市场预期:

 

烧结机头烟气除尘、脱硫工艺都已经十分成熟,形成了一整套的技术线。但脱硝应用的实例数量还较少。目前,烧结机头烟气脱硝工艺有以下几种:氧化法脱硝、中低温SCR脱硝,中高温SCR脱硝,活性炭脱硝。根据烧结烟气的特点,把中高温SCR脱硝和活性炭脱硝作为烧结烟气脱硝的可行技术。

   
转炉改造:我们用2017年的粗钢的产量推算转炉总量。按照100吨转炉,年产115万吨,除尘需要投资1500万计算,吨钢投资约13元计算。我们预计整体市场空间为108亿元,2020/2022/2025年分别要完成71/26/11亿元。

排放标准略超预期,较17年版政策更加严格

   
《意见稿》明确:到2020年10月底前,京津冀及周边、长三角、汾渭平原等大气污染防治重点区域具备改造条件的钢铁企业基本完成超低排放改造;到2022年底前,珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、乌昌等区域基本完成;到2025年底前,全国具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放。力争2020年、2022年、2025年底前完成钢铁产能改造4.8亿吨、5.8亿吨、9亿吨,2020年底前完成量超过50%。根据目前全国现有烧结机约900台,烧结机面积约11.6万m2,我们测算,钢铁仅烧结废气污染物治理市场空间就有418.89亿元-644.4亿元。

 

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此次行动计划征求意见稿给出的时间较为紧迫,对于京津冀、长三角和汾渭平原只给出了2年半左右的改造时间,要求在2020年10月前完成改造。

    明确改造完成时间点,2025年前完成全部改造

   
标准提升不仅仅会促进大气非电治理市场的爆发,同时也会带动监测设备的升级改造,建议关注相关监测龙头企业,如雪迪龙(002658.SZ)、聚光科技(300203.SZ)。

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其中,钢铁烧结机头烟气超低排放受到的关注度最高。2017年8月部《关于征求钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准等20项国家污染物排放标准修改单意见的函》中提出烧结机头烟气特别排放限值,即在基准氧含量16%的条件下,颗粒物小于20mg/m、SO2小于50mg/m、NOx小于100mg/m,那么该特排限值修改单是否就可作为钢铁烧结机头烟气的超低排放标准呢?我们认为超低排放标准应该更加严格,因为超低排放代表着当前最先进、最高效的大气污染治理技术,而特排限值修改单在采用一些常规治理技术的情况下就可实现。

   
烧结机改造:我们用2017年的生铁的产量(不能用粗钢,粗钢=生铁+废钢)推算烧结机的总量。我们假设平均每1.6吨铁矿生产一吨生铁,而铁矿中仅有75%是烧结矿,而1平米烧结机大概年产1.1万吨烧结矿,产能利用率为90%测算,按照55万元/平米的烧结机超净改造投入计算。我们预计整体市场空间为474亿元,2020/2022/2025年分别要完成315/113/46亿元。

    风险提示:正式文件力度低于预期,环保督察力度减弱。

    风险提示:非电行业政策推进不及预期。

(4)砖瓦工业

2017年以来,在钢铁烧结烟气治理领域出现了许多新的观点,如“湿法改干法”、“脱白”、“全面推广活性炭”等,在行业内引起了热议。为解决当前钢铁烧结烟气治理的难题,大家集思广益是好事,但部分观点对于钢铁烧结烟气治理的难点分析还不够深入,甚至会对地方的大气污染防治工作造成。因此,有必要对相关热点问题进行深入的分析。

   
为打赢“蓝天保卫战”环保部制定了三年作战计划,其中非电领域的改造是重要抓手,钢铁是非电的大头。2018年政府工作报告中提出“推动钢铁等行业超净排放改造”;年初的全国环境保护工作会议提出今年将启动钢铁行业超低排放改造,河北、河南省此前已率先启动了钢铁超净排放改造。此次生态环境部出台全国性的钢铁超净排放改造征求意见稿,吹响了钢铁行业全面超净排放改造的号角。此前市场预期钢铁的超净排放改造主要在京津冀和东部沿海区域进行,对全面实行钢铁超净排放改造仍有争议,此次方案在全国范围推广略超预期。征求意见稿对于京津冀等区域给出了2年半左右的时间,显示政府对于钢铁行业超净排放改造已经比较有信心,技术上可行,行业普遍具备了接受能力。

   
《意见稿》明确改造完成时点,新建(含搬迁)钢铁项目要全部达到超低排放水平。到2020年10月底前,京津冀及周边、长三角、汾渭平原等大气污染防治重点区域具备改造条件的钢铁企业基本完成超低排放改造;到2022年底前,珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、乌昌等区域基本完成;到2025年底前,全国具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放。力争2020年底前完成钢铁产能改造4.8亿吨,2022年底前完成5.8亿吨,2025年底前完成9亿吨。

    治理市场首推龙净环保(600388.SH):

在2013-2015年间,下游周期行业的整体盈利状况持续下滑,甚至出现过某些行业全行亏损的状况。但进入2016年后,在中央的供给侧改革和环保督查的大背景下,钢铁、金属冶炼、水泥、煤炭等周期行业的盈利状况大幅改善,从各大公司的中报情况来看,2017年或是钢铁、煤炭、金属冶炼等行业最近10年来盈利状况最好的年份,这也为下游行业的大气治理的升级改造提供了现实的经济基础。

钢铁烧结机头烟气超低排放技术十分成熟,采用以活性炭脱硫脱硝一体化工艺为核心的技术线或者采用以火电燃煤电厂超低排放技术为核心的技术线,都完全可以实现在氧含量16%的条件下,颗粒物低于10mg/m、SO2低于35mg/m、NOx低于50mg/m的超低排放目标。

   
具体目标明确,不同区域、不同类型企业分别对待。该工作方案要求新建(含搬迁)钢铁项目要全部达到超低排放水平。到2020年10月底前,京津冀及周边、长三角、汾渭平原等大气污染防治重点区域具备改造条件的钢铁企业基本完成超低排放改造;到2022年底前,珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及周边、长株潭、乌昌等区域基本完成;到2025年前,全国具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放;并且指出,力争2020年底前完成钢铁产能改造4.8亿吨,2022年底前完成5.8亿吨,2025年前完成改造9亿吨。

(2)水泥行业的最新标准是在《大气污染防治行动计划》“大气十条”发布以后出台的,《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)已于2014年3月1日正式实施,新建企业自2014年3月1日起,现有企业自2015年7月1日起,其大气污染物排放控制按最新标准执行,同时重点区域企业执行特别排放限值。从2010-2015年,安装脱硝设施的新型干法水泥生产线已由0增加至16亿吨,安装率达到92%。水泥窑及窑尾余热利用系统的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物的特别排放限值分别是20,100,320mg/m3,烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物的特别排放限值分别是20,400,300mg/m3。

近年来,部分专家将钢铁烧结烟气治理的矛头对准了湿法脱硫,认为是烧结湿法脱硫后排放的湿烟气中含有大量颗粒物导致了雾霾,只要将湿法工艺改为干法工艺,雾霾问题就可以迎刃而解。但是这种观点只看到了问题的,相当多的烧结湿法脱硫塔存在拖尾现象,这并不是由于采用了湿法脱硫工艺造成的,而是建设的除尘器和湿法脱硫塔偷工减料,低质低价,导致不但没有发挥除尘、脱硫的作用,反而产生二次污染。如果在工程设计、施工、选材过程中不能实现高标准、严要求,干法工艺排放的烟气同样难以达标,甚至脱硫系统无法稳定运行,但由于视觉感观不明显,这种超标排放更具有隐蔽性。

非电改造再加速,钢铁行业吹响全面超净排放改造号角

根据国家能源局和环保部的统计数据,2015年全国燃煤电厂完成超净排放改造1.4亿千瓦,2016年目标完成2.5亿千瓦的改造,由于北京、河北等地区先于全国其他地区启动超净排放改造,因此假设全国2015年前已完成0.5亿千瓦装机的改造,则2014-2016年全国完成超净排放改造的装机约为4.4亿千瓦。因此到2017年底,全国累计完成改造的装机将过半,超过5.5亿千瓦。

李干杰部长在2018年全国工作会议上表示,2018年我国将启动钢铁行业超低排放。目前,我国仅有火电厂燃煤锅炉实施过超低排放,是指火电厂燃煤锅炉采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术,使其大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值,即在基准氧含量6%的条件下,SO2不超过35mg/m、NOx不超过50mg/m、烟尘不超过10mg/m。

    干法将有望成为钢铁超净排放改造主流的技术路径

 

总投资2万亿元 2018年江西省1900个大中型建设项目名单

   
干法+活性焦:上海宝钢项目、河钢邯钢项目采用。其中上海宝钢项目,660平米的烧结机,3.8亿元的总投资,约57万/平米;邯钢项目,投资约55万/平米。

GRI-IAT大气监测站
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GRI-IAT是我公司生产的新型空气质量在线多参数监测系统,主要监测PM2.5、PM10、CO、SO2、NO2、O3、TVOC、温湿度等多种参数。产品可以使用多种环境,工业企业生产环境监测,隧道交通环境监测,城市环境监测。建立大气环境数据监测与分析系统,可以提高对大气污染监测数据的处理和管理能力,为环境规划和环境评价提供决策依据。

氧化法脱硝原理是利用臭氧、双氧水等氧化剂将烟气中的NO氧化为NO2等物质后,再进入脱硫塔用碱性吸收剂进行吸收。该方法从脱硝原理上是可以实现的,但是却存在两个关键的问题。一是该脱硝工艺与氮氧化物监测方法存在冲突,目前氮氧化物的监测方法是监测烟气中NO的浓度,再换算为NOx。因此,烟气中的NO被氧化为NO2后,监测结果虽然显示达标,但NO2可能并未被吸收,而是直接排入了大气,存在监管漏洞。二是该脱硝工艺的吸收过程是与脱硫过程同时进行,导致碱性吸收剂的用量和副产物的产生量都要增加,且副产物为含有亚硝酸盐、硝酸盐的混合物,易溶于水,综合利用难度极大。

    总体来看,预计未来三年每年新增订单100-150亿元。

 

在上述两条钢铁烧结机头烟气超低排放技术径的基础上,钢铁企业还可以通过实施烟气循环,将部分烧结机头烟气再次引至烧结料层表面,进行循环再利用,使废气外排总量减少20%~40%,从而进一步减少颗粒物、SO2、NOx排放量,同时还可减少后续除尘、脱硫、脱硝装置投资和运行费用。除此之外,烟气循环还可将废气中CO及其它可燃有机物在通过烧结燃烧带时重新燃烧,可有效减少烧结废气中一氧化碳排放量。

   
钢铁行业超净排放改造主要由烧结机和转炉组成。此前改造只强调烧结环节,本次行动计划强调全流程的污染控制,增加投资比较大的还有转炉一次除尘环节。

 

为什么湿法脱硫后的湿烟气要脱白,最核心的观点是湿烟气中含有大量水汽,水汽中溶解的大量硫酸盐,是大气中PM2.5的重要来源。但湿烟气中99.6%是不能溶解盐的水蒸气,只有0.4%左右的水是携带溶解盐的液态水。国电南京环保所的朱法华院长已经通过实验证明了规范建设、运行的湿法脱硫装置后的湿烟气中所携带的可溶盐数量十分有限。因此,认为“脱白”能够起到和脱硫、脱硝、除尘一样的减排作用,在理论上是站不住脚的。

    投资策略:重点看好大气治理龙头龙净环保

 

从目前各种大气污染治理技术来看,实现钢铁烧结机头烟气超低排放(在氧含量16%的条件下,颗粒物低于10mg/m、SO2低于35mg/m、NOx低于50mg/m)有两条可行的技术径:一是四电场高效静电除尘器+活性炭脱硫脱硝一体化装置+袋式除尘器工艺;二是四电场高效静电除尘器+烟气加热装置+中高温SCR脱硝装置+烟气换热装置+(石灰石石膏法脱硫装置+湿式静电除尘器+选装脱白装置)/(半干法脱硫装置+袋式除尘器)。这两条技术径都属于十分成熟的技术,只要设计规范、工程质量过关,完全可以实现钢铁烧结机头烟气的超低排放,显著削减钢铁企业大气污染物排放量。钢铁企业与其把注意力放在寻找新的超低排放技术,不如好好向火电企业学习超低排放的经验。

   
半干法+SCR:660平米的烧结机,投资合计2.6亿元左右,约合40万元/平米投资;半干法+COA臭氧脱硝:龙净环保在梅钢项目采用;660平米的烧结机,总投资1.8亿元,约合27万/平米。

(3)环保部发布的《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011)已经于2011年10月1日正式实施。截止到2015年底,安装脱硝设施的平板玻璃生产线为10.6万吨/日,安装率达到57%。新建玻璃熔窑的颗粒物,二氧化硫,氮氧化物的排放标准分别是50,400,700mg/m3。

那么,有专家针对烧结烟气湿法脱硫塔后的湿烟气进行的“脱白”试验,收集的液体呈黄黑色,是否能够证明湿法脱硫的湿烟气中确实排放了大量的致霾污染物。答案是“否”,该实验只能证明该台烧结烟气湿法脱硫塔排放的湿烟气中含有大量污染物。但是这些污染物并不是因为采用了湿法脱硫工艺而产生的,而是因为该台烧结机配套的除尘和湿法脱硫设施质量、设计不合理、运行不规范,导致烟气中携带了大量本应被除尘器捕集的颗粒物,以及烟气流速过快、除雾器效果太差,烟气中带出了本不该带出的浆液造成的。

    标准一再提升,显示治理大气污染的坚定决心

数据来源:公开资料整理

中电联:《燃煤电厂污染第三方治理脱硫、脱硝生产指标绩效对标管理办法》

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