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大气污染治理行业的发展现状

大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程度以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人或物造成危害的现象。大气污染物的种类很多,目前我国的大气污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物和烟(粉)尘,它们也是形成 PM2.5 的最重要组成部分。中国是一个能源结构以煤炭为主的发展中大国,随着社会经济的高速发展,煤炭消费量逐年提升。根据公布的各年环境统计年报,工业源是大气污染最主要的来源,且相对于生活源、机动车等其他污染来源,工业源相对集中,受政策驱动效果更为明显。此外,工业源综合整治社会效益显著,因而是我国大气污染治理的关键环节。具体行业看,电力、热力生产供应、金属矿物制品是工业源的“三巨头”,其中,电力行业是最为严重的领域,对电力行业的气体排放物进行净化、处理是解决国内大气问题的重中之重。

 

我国的大气污染防治起步于上世纪 70 年代,治理路线经历了“控制酸雨”—“大气十条”—“蓝天保卫战”的发展,治理措施从火电脱硫到火电脱硝除尘、再到其他行业减排、直至当前的非电提标改造,污染物防治也从单一的二氧化硫扩展到五大空气污染物全面控制,治理手段丰富,技术先进,范围全面,我国大气污染防治四十年间实现了快速发展。

 

(1)大气污染治理行业取得显著成效

 

自 2013 年 6 月“大气十条”发布起,经过多年的努力,全国整体空气质量大幅改善,产业、能源和交通结构调整取得重大突破。根据生态环境部《2018 中国生态环境状况公报》数据,2018 年全国地级及以上城市 PM10 平均浓度比 2013 年下降 24.6%;京津冀、长三角等重点区域 PM2.5 平均浓度比 2013 年分别下降 43.4%、34.3%;北京市 PM2.5 平均浓度从 2013 年的 89.5mg/m3 降至 51mg/m3。

 

此外,国内的烟气治理领域的电除尘、袋式除尘、脱硫、低氮燃烧、脱硝等技术装备和工程建设能力得到快速提升,与之配套的除尘滤料、脱硝催化剂等领域也逐步完善。

 

(2)电力行业大气污染治理成果显著

 

2011 年《火电厂大气污染物排放标准》的出台提高了电力行业二氧化硫、氮氧化物及烟尘的排放标准,打开了大气污染治理的市场需求。2014 年,国家发改委提出“超低排放”,规定电厂的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于 10mg/m³、35mg/m³、50mg/m³。国家一系列提标政策的出台使得行业标准与国际接轨,在制度上规范了行业,同时也给火电领域大气污染治理带来新的增长机遇,给行业龙头带来了政策红利。“十二五”期间,电力行业减排目标超额完成,火电行业末端治理设施基本普及,煤电机组脱硫设施、脱硝设施安装率已达到较高水准,市场空间已打开,火电进入全面实施超低排放改造阶段。“十三五”期间,改造目标也已超预期。2019 年政府工作报告指出,要加快火电、钢铁行业超低排放改造,实施重污染行业达标排放改造。

 

(3)烟气脱硫、脱硝行业概况

 

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。作为用煤大户,火电行业伴随着污染物减排技术的发展、环保装备的推广应用,以及超低排放的全面实施,已由大气污染控制的重点行业,转变为大气污染防治的典范行业。根据生态环境部公开数据,截至 2019年末,我国 86%以上煤电机组完成超低排放改造,烟气 PM、SO2、NOx 排放量已大幅下降。2018 年 9 月,国家能源局和生态环境部联合下发《关于印发 2018 年各省(区、市)煤电超低排放和节能改目标任务的通知》,要求继续加大力度推进煤电超低排放和节能改造工作。火电领域脱硫、脱硝行业与技术的发展,为我国大气污染治理做出了巨大贡献,并且对实现我国煤炭清洁利用、保障能源安全具有重要的意义。

 

近年来,非电行业脱硫、脱硝市场发展迅速。2017 年及 2018 年,我国逐步提高了钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准,增加了特别排放限值。钢铁行业迎来了严控烟气治理标准,该领域内的脱硫、脱硝市场走上了快车道。此外,根据国务院 2018 年7 月印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,焦化、水泥、平板玻璃、石化及化工等行业二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物亦需要实施特别排放限值改造。随着环保督查力度持续加大,非电行业也开启了环保整改模式,诸多企业随即加装或改进了其脱硫、脱硝装置。

 

(4)VOCs 治理行业概况

 

挥发性有机物(VOCs)是形成臭氧和 PM2.5 细颗粒物污染的重要前体物,数据显示中国 VOCs 排放量超过了 2,000 万吨/年,且在逐年增长以往大气污染治理主要任务为除尘、脱硫、脱硝,VOCs 排放未得到重视。2017 年 9 月原环保部和发改委等六部门联合下发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》,要求推进 VOCs 与 NOx 协同减排,建立 VOCs 污染防治长效机制,并明确要求到 2020 年全国重点地区、重点行业 VOCs 的排放总量比 2015 年下降 10%以上。此后,不少省市出台了相应的“挥发性有机物深化治理与减排工作方案”和 VOCs排放地方标准,VOCs 净化市场潜力巨大。

 

(5)船舶脱硫行业概况

 

国际海事部门调查数据表明,全球 65%-70%的悬浮颗粒物(PM2.5)和硫氧化物来自于船舶。为此,国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)于 2005 年明确提出需对航行的所有海船(不包括军用船舶)的船用燃油硫含量进行监控。

 

2015年 1 月 1 日,对全球四个硫排放控制区(SECA)的船舶废气中的 SOx 排放含量的限制生效,规定船舶燃油的含硫量不能超过 0.1%。

 

2016 年,《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL 公约)附则 VI 通过了 2020 年 1 月 1 号开始在全球海域实行船舶燃油硫含量不超过 0.5%的决议。

 

2017 年,IMO 再次确认 2020 年 1 月 1 日全球海域 0.5%m/m 燃油硫含量标准实施日期不变,控制排放区仍然执行 0.1%m/m 的燃油硫含量标准。

 

根据MARPOL 公约对于硫排放上限的决定,经过官方正式的燃料可用性评估,IMO 为船东提供了三种措施应对硫排放限制:

 

1、船舶进入排放控制区内与排放控制区外应分别更换成燃油含量 0.1%-0.5%m/m 的低硫油;

 

2、使用清洁能源 LNG 作为替代燃料;

 

3、加装船舶废气脱硫装置。在不改造系统的情况下,加装对尾气排放控制的脱硫设备简单可行,经济效益显著。通过加装船舶废气脱硫装置,船东无需对发动机及供油系统进行改造,可以继续使用与主机性能匹配的廉价高硫油,可避免由于更换低硫油带来的各种船舶运行风险,亦可避免使用清洁能源 LNG 作为燃料所要负担的巨额改造成本。

 

2019 年以来,随着 2020 年全球海域 0.5%m/m 燃油含量标准即将生效,船舶脱硫改造市场旺盛。

 

根据德国-挪威船级社 DNV-GL 的统计数据,截至 2020 年 12 月末,全球大约有 4,572 艘船舶有脱硫洗涤塔装备运营或订购的记录。其中大多数洗涤塔为开环式,为 3,710 艘,其次为混合式系统(766 艘)和闭环式洗涤塔(694 个)。在新造船安装的装置为 1,308 艘,而营运船舶加装的则为 3,264 艘。据咨询公司 CRU 的数据预测,至 2020 年底,将有 10%-15%的远洋运输船安装脱硫塔,而至 2025 年这一数字预计将增长到 20%。

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