火电厂脱硫脱硝市场调研422.docx
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火电厂脱硫脱硝市场调研422
火电厂脱硫脱硝
调研报告
编制：
杨浩
审核：
贾亚妮
西安陕鼓动力股份有限公司
市场部
报告提交时间：
2015年4月20日
火电厂脱硫脱硝调研报告
一、火电装机容量与发展现状
根据中电联年度快报统计，截至2014年底，全国全发电装机容量为13.6亿千瓦，同比增长8.7%，全国基建新增发电设备容量10350万千瓦，其中，水电新增2185万千瓦，火电新增4729万千瓦，核电新增547万千瓦。
2014年我国6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗318克/千瓦时，同比降低3克/千瓦时。
目前，我国已投运的百万千瓦超超临界机组超过60台，数量、总容量均居世界首位。
同时，火电发电量首次出现下降。
截至2014年底，我国发电装机容量中火电为91569万千瓦（含煤电82524万千瓦、气电5567万千瓦），占全部装机容量的67.4%，比2013年降低1.7个百分点。
火电占比下降，却走上了高效、清洁之路，各地燃煤机组减排改造。
2014年，火电投资完成952亿元，同比下降6.3%；全年基建新增火电装机容量4729万千瓦，同比增加554万千瓦，其中新增煤电3555万千瓦；气电886万千瓦。
二、火电相关的政策文件
1、2012年8月《节能减排”十二五”规划》
规划进一步明确了节能减排重点工程，其中第七项：
脱硫脱硝工程要完成5056万千瓦现役燃煤机组脱硫设施配套建设，对已安装脱硫设施但不能稳定达标的4267万千瓦燃煤机组实施脱硫改造；完成4亿千瓦现役燃煤机组脱硝设施建设，对7000万千瓦燃煤机组实施低氮燃烧技术改造。
到2015年燃煤机组脱硫效率达到95%，脱硝效率达到75%以上。
钢铁烧结机、有色金属窑炉、建材新型干法水泥窑、石化催化裂化装置、焦化炼焦炉配套实施低氮燃烧改造或安装脱硫脱硝设施。
2、GB13223-2001《火电厂大气污染物排放标准》
对于火电厂排放而言，最关键的标准要求是《火电厂大气污染物排放标准》。
该标准从1993到2011版，不断提高对火电厂大气污染物排放要求，导致火电厂需要不断对其脱硫脱硝系统进行扩容升级。
新标准开始执行时间为：
1）自2014年7月1日起，现有火力发电锅炉执行表1规定的11年标准中粉尘、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放限制。
2）自2012年1月1日起，新建火力发电锅炉执行表1规定的11年标准中粉尘、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放限制。
3）自2015年1月1日起，燃烧锅炉执行表1规定的汞及其化合物污染排放限制。
表1新旧标准对燃煤电站锅炉大气污染排放浓度限制比较单位：
mg/m3
燃煤锅炉
污染物项目
适用条件
限制
11年标准
03年标准
11年标准
03年标准
烟尘
全部
30
50
SO2
新建锅炉
煤矸石坑口电厂
100
2001
400
800
1200
现有锅炉
200
4001
氮氧化物
（以NO2计）
全部
烟梅
贫煤
无烟煤
100
2002
450
550
1100
汞及其他化合物
全部
0.003
烟气黑度
（格林曼黑度，级）
1
2014年7月1日，被称为史上最严的《火电厂大气污染物排放标准》正式施行。
2014年9月，《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》下发，火电排放向燃气轮机组排放限值看齐。
大容量、高参数、高效率、低排放逐渐成为火电设备发展主流，“近零排放”即达到氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放分别在50毫克/立方米、35毫克/立方米、5毫克/立方米以下，这既对火电设备提出了新的要求，也带动了脱硫脱硝除尘等环保设备市场的高速增长。
3、火电行业烟气脱硫脱硝市场政策逐步深化，大气治理持续推进
为防治大气污染，改善空气环境质量，环绕“十二五”规划中，在主要大气污染物
减排方面，在原来二氧化硫的基础上，增加了氮氧化物约束性指标，并要求2015年二氧化硫和氮氧化物排放总量分别比2010年减少8%和10%；2015年地级以上城市空气质量达到二级标准以上的比例达80%以上。
2013年9月，国务院发布《大气污染防治行动计划》（“大气十条”），明确提出到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%经上，优良天数逐年提高；京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。
以“大气十条”为纲领，各项配套政策措施正陆续出台并逐步落实，大气治理正向纵深推进。
三、火电厂脱硫脱硝产业现状
中国电力企业联合会（中电联）2014年5月发布的数据显示，2013年当年投运火电厂烟气脱硫机组容量约3600万千瓦；截至2013年底，已投运火电厂烟气脱硫机组容量约7.2亿千瓦，占全国现役燃煤机组容量的91.6%。
2013年当年投运火电厂烟气脱硝机组容量约2亿千瓦；截至2013年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约4.3亿千瓦，占全国现役火电机组容量的50%，2014年已完成火电厂烟气脱硝机组容量约1.3亿千瓦，累计完成火电脱硝机组容量的65%，火电污染排放得到了初步控制。
火电厂脱硫技术主要有石灰石-石膏湿法（图1所示）、烟气循环流化床法、双碱法等，其中石灰石石膏法占比85%左右；火电厂脱硝技术主要有SCR（选择性催化还原法，图2所示）、SNCR（选择性非催化还原法）和SNCR+SCR混合脱硝等，另外还有氧化吸收法脱硫脱硝一体化等技术（图3所示）。
图1：
石灰石-石膏法脱硫典型工艺流程图
图2：
SCR脱硝流程简图
图3：
氧化吸收法脱硫脱硝流程示意图
四、火电厂脱硫脱硝市场分析
1、脱硫、脱硝对风机的需求
（1）一次风机、增压风机
火力发电厂由于机组容量不同，其风、烟系统需要的流量、压力也不同，配置的风机也有明显的区别。
我国火力发电厂风机主要配置情况如表2所示。
表3：
我国火力发电厂风机主要配置情况
机组规模
风机类型
备注
一次风机
送风机
引风机
增压风机
300MW
离心风机
离心风机
动调风机
离心风机
动调风机
静调风机
离心风机
动调风机
静调风机
600MW
动调风机
动调风机
动调风机
静调风机
动调风机
静调风机
少量机组引风机和一次风机采用离心风机
1000MW
动调风机
动调风机
双级动调风机
静调风机
动调风机
静调风机
新的GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》的实施，绝大多数火电厂原除尘和脱硫设备已不能满足要求，需升级改造；为满足氮氧化物需求，需新增高效脱硝设备。
这些设备较大幅度提高了锅炉风烟系统阻力，需对相应的风机进行改造，改造主要方向如表3所示。
表3：
脱硫脱硝条件下风机的改造/研发方向
风机
存在问题
改造/研发方向
已建火电厂
送风机
实际压力偏低
开发新叶型
一次风机
流量偏小
开发新叶型（考虑风机效率、高压力下动静叶之间最佳间距）
引风机
静叶可调改为动叶可调
新建火电厂
将引风机、脱硝、脱硫阻力合并后由引风机承担，合并引风机压力提升到8-12kPa。
1、开发双级动叶可调轴流风机，但结构复杂；2、开发高压力系数单级风机。
从调研情况看，除尘器改造为采用电袋复合除尘器或布袋除尘器将分别增加阻力1200Pa和1500Pa；脱硫系统改造增加喷淋层或托盘，阻力会分别增加200Pa和600-650Pa/层；增设SCR脱硝系统阻力增加1200Pa。
（2）氧化风机
在电厂脱硫系统工程中，氧化风机是核心设备之一。
目前我国脱硫领域大多采用罗茨鼓风机和多级低速离心鼓风机。
此类风机虽技术成熟，但能源转化效率低、噪声大。
针对新的环保排放标准，火电厂开始进行脱硫系统增容改造，对于配套的氧化风机，部分企业采取增加氧化风机设备、部分企业将原风机更换为单级高速离心风机，几种氧化风机的优劣势对比如表4所示。
表4：
几类氧化风机优劣势对比
风机类型
优势
劣势
罗茨鼓风机
多级低速离心鼓风机
机型技术较为成熟，设备价格适当
能源转化效率低、噪声大和后期维护成本高
单级高速离心风机
能源转换效率更高、设备噪音较低、后期维护成本低。
造价高
金通灵公司2005-2008年与西安交通大学、中科院有关单位联合开发了大流量单级高速离心鼓风机。
两年来，金通灵共有50多个项目业绩，超过200台单级高速鼓风机在线运行。
但是从目前全国总体情况看，罗茨风机仍然是氧化风机主流产品，随着新的排放标准的实施，单级高速离心风机开始逐渐进入火电市场，是未来氧化风机的发展方向。
罗茨风机改造为离心鼓风机节能情况如表5所示。
表5：
罗茨风机改单级高速离心鼓风机节能情况
项目名称
改造前轴功率
（罗茨风机）
改造后轴功率
（高速离心鼓风机）
总节电量
安顺电厂氧化风机
4台
4台
268kW
545kW
478kW
京能热电氧化风机
4台
4台
136kW
300kW
266kW
2、火电厂烟气脱硫、脱硝市场分析
2.1火电机组脱硫、脱硝改造工程市场分析
火电脱硫从1998年开始启动历经十余年，进入成熟阶段，2011-2013年脱硫市场排名前4的脱硫公司的市场占有率（以脱硫机组容量计）分别为32.3%、35.6%和34.7%，市场集中度较为稳定。
火电行业烟气脱硫市场目前处于供求平衡状态。
国家“十一五”规划完成火电厂脱硫改造，已基本完成。
火电脱硝市场则起步较晚，2011年国家明确脱硝电价之后，市场快速发展，2011-2013年脱硝市场排名前4的脱硝公司的市场占有率（以脱硝机组容量计）分别为49.7%、47.8%和42.0%，市场集中度较高。
脱硫、脱硝项目基本上都是由电力企业自行投资建设，前期脱硫市场，五大电力没有引起重视，市场上出现了多家民营企业，GB13223-2001《火电厂大气污染物排放标准》出台后，五大电力认识到脱硫、脱硝的市场机会，五大电力集团都建立了脱硫、脱硝环保分公司，建立了工艺技术研究机构，对于脱硫、脱硝项目基本上推行内部消化，在工艺技术上已经非常成熟。
脱硝截至2014年底，火电厂脱硝完成了约65%。
国家“十二五”规划完成火电厂脱硝改造，今年是“十二五”的最后一年，按照国务院2014年印发的《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》中推进脱硫脱硝工程建设，完成3亿千瓦燃煤机组脱硝改造的目标计划来计算，2014年完成了1.3亿千瓦，2015年燃煤电厂脱硝改造的机组容量达1.7亿千瓦，脱硝改造将在2015年集中释放。
五大电力的火电厂除了申请地方环保财政补贴外，地方政府对其制约力度较小，20万KWh的以下的火电机组五大电力都在积极地拆除，进行“上大压小”改造。
地方电力及热电企业20万千瓦以下的火电机组脱硫、脱硝改造，改造后企业利润下降，改造激情不高，而且国家目前电网电力供应充足，在《煤电节能减排升级与改造行动计划（2004-2020）》中，国家计划2020年前淘汰1000万千瓦以上的火电机组，20万千瓦以下的小火电面临淘汰危险，大部分小火电企业在脱硫、脱硝改造上采取观望态度，小火电脱硫、脱硝改造动力不足。
“十三五”期间规划投运燃烧机组2.5亿kW，测算期间脱硫工程市场规模约为250亿元，若考虑“近零排放”需求，则将超过360亿元。
“十三五”期间脱硝工程市场规模约为275亿元，若考虑“近零排放”需求，则规模将超过380亿元。
另外，脱硫脱硝工程总承包需要设计资质和工程总承包资质，设计资质：
工程设计甲级资质（电力行业）或环境工程（大气污染防治工程）专业设计甲级资质。
工程总承包资质：
电力工程施工总承包一级或环保工程专业承包壹级。
我公司没有电力行业的设计及工程总承包资质，设计资质可以通过联合外部设计院解决，工程总承包资质需要自主申请完成。
未来5年火电脱硫工程市场投资需求预测未来5年火电脱硝工程市场投资需求预测
数据来源：
中电联渤海证券研究所
2.2在脱硫、脱硝改造中，引风机电拖改汽拖情况分析
火电厂电拖改汽拖的两大理由，一是减少厂用电，增加售电量，二是降低启动电流和电压波动，减少对电网的冲击。
电拖改汽拖后厂用电会降低，但能耗指标变化的较小，老机组电拖改汽拖方案正在论证，意见不一致，火电汽轮机多为冷凝式，引风机老机组电拖改汽拖，汽轮机是背压式，需要抽气量大，改造难度大，改造的经济性一直备受争议。
据艾默生钱总介绍，在煤价低于600元/吨的情况下，60万千瓦以上机组改造具有利润。
另外经热工院相关专家研究，风机功率在8000KW以下的机组改造经济性差，电拖改汽拖适合于风机功率在8000KW以上的机组，也就是说适合100万千瓦的火电机组。
投资经济性还需进行核算，为市场销售提供可靠支持。
从2010年1月起，在不到半年的时间里，华能国际海门电厂、华能国际股份沁北电厂、国电浙江北仑第三发电厂三个汽轮机驱动引风机项目，共计12台套引风机汽轮机全部花落杭州汽轮机股份有限公司，销售额累计1.1863亿元。
在经历了海门电厂、沁北电厂、北仑电厂三个项目后，杭汽股份公司形成了NK､HNG两大系列、3个典型机型。
东方汽轮机厂在华能玉环电厂已经取得2台引风机组汽轮机供货合同，合同金额1360万元。
后续还有2台正在洽谈。
现在全国100万千瓦级的引风机有60台仍在使用电机拖动，60万千瓦级的有500多台仍用电机拖动。
海门电厂等三个引风机汽轮机项目，为国内大型火电采用汽轮机驱动锅炉引风机打开了新的市场空间。
新建60万千瓦以上项目引风机也可以直接推广汽拖机组，进行拓展业务。
引风机电拖改汽拖具有一定的市场空间。
2.3脱硫、脱硝引风机改造分析
脱硫、脱硝改造完成后引风机阻力加大，原有引风机需要进行改造，经与西安热工
院相关专家交流，引风机改造，除非引风机性能远远达不到要求，一般情况只是对风机叶片进行改造，原则上由原风机生产厂家进行改造，陕鼓在火电行业缺少运行业绩，在技术方案上要取得用户认可难度大。
现在火电厂风机制造市场相对较为集中，上鼓，成都电力，豪顿华三家公司占有火电厂风市场的65-75%。
火电风机制造商订单量饱满，制造商把工作重心放到产品制造销售上，检修维修服务市场相对薄弱，据西安热工院和照金电厂有关领导讲，上鼓，沈鼓，豪顿华服务差，成都电力服务较好，检修服务市场较大，检修服务市场各风机生产厂家的关注度低。
以电站风机检修服务为契机，从维修检修入手，逐步扩大到备品备件生产，加深火电企业对陕鼓风机技术和制造水平的认可度，争取拿到电力行业风机设备合格供货商资格，从而拓展火电风机市场，将会事半功倍。
陕鼓系统服务事业部解决方案室和研发部配合可以解决风机维修技术问题，项目执行室安排得力人员可以高效完成检修任务。
改造市场机会根据《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》判断，将在2015-2017集中释放。
引风机和增压风机流量和压力列表：
300MW机组
600MW机组
1000MW机组
名称
单位
引风机
增压风机
引增合一
引风机
增压风机
引增合一
引风机
增压风机
引增合一
进口流量
m3/s
260-320
540-620
270-320
450-580
900-1160
450-580
650-800
1300-1600
650-800
进口静压
Pa
4000-5000
-200
4000-7000
4000-5500
-200
4000-7000
4000-6000
-200
4000-7000
进口温度
℃
120-130
120-140
120-130
120-140
120-140
120-140
120-140
120-140
120-140
出口静压
Pa
约0
3000-3600
3000-3600
约0
3000-3600
3000-3600
约0
3000-4000
4000
风机全压升
Pa
4000-6000
3000-5000
8500-11000
4000-6000
3000-5000
9000-11000
4000-6000
3000-5000
9000-11000
备注：
1.烟气标准状态下密度为1.33-1.34kg/m3。
2.以上参数均为风机TB点的参数，所列的流量、全压范围与烟气温度、所处的地理位置及设计煤种有直接关系。
3.进口静压值及风机全压升取决于风机进口前系统阻力，如脱销系统、空预器、除尘器的配置。
4.出口静压值及风机全压升取决于风机出口后系统阻力如脱硫销系统的配置。
2.4新建火电厂市场机会
在新建火电机组上，具有一定的市场空间，但竞争激烈，在“十三五”期间预计脱
硫脱硝市场具有500多亿的工程市场机会。
目前成都电力，上鼓等风机供货商在产品技术上也有着颈瓶，动调轴流风机存在执行器故障频出，引进时是按20万千瓦机组引进技术，在30，60，100万千瓦机组上没有进行研究，直接进行套用，导致问题较多。
静调轴流风机的失速问题也没有得到解决。
因为市场火爆，都采取了回避策略，成都电力机械厂隶属于中国电力建设集团有限公司（简称：
中电建），中电建2014年收购TLT公司，制造的双级动叶可调轴流风机性能优越，并成功与国电签订了战略合作协议，成都电力在风机上为国电提供优质服务，免费培训人员，优惠提供备品备件，国电在电站风机上优先选用成都电力公司的产品，成都电力将弥补了这一缺陷，火电厂风机市场竞争市场严峻。
3、钢铁企业烟气脱硫、脱硝市场机会较大
脱硫：
由于长期以来国家没有出台专门针对钢铁行业，特别是烧结环节的烟气排
放标准，排放标准宽松，钢铁烧结烟气脱硫发展迟缓。
2009年7月《钢铁行业烧结烟气脱硫实施方案》的发布，标志着钢铁烧结脱硫市场的启动，但方案仍未对钢铁烧结环节SO2排放浓度做出具体规定。
2011年8月，国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》提出，钢铁行业全面实施烧结机烟气脱硫，新建烧结机配套安装脱硫脱硝设施。
2012年《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》发布，排放标准大幅收紧了烟气中主要污染物排放浓度限值，并要求现役烧结/球团设备二氧化硫排放浓度自2015年1月1日起执行200mg/m3限值。
随着新标准执行期限的临近，钢铁企业减排压力增大，钢铁烧结烟气脱硫市场正加速发展。
脱硝：
“十二五”之前，NOx治理的主要聚焦于火电行业，钢厂烧结烟气NOx并未
被纳入重点削减污染物的范畴，加之缺乏针对烧结烟气NOx排放的严格标准要求，钢厂烧结烟气脱硝市场基本上处于萌发状态。
2011年环保“十二五”规划发布，NOx被列为主要污染物排放约束性目标；2012年8月《节能减排“十二五”规划》出台，明确要求钢铁烧结机安装脱硫脱硝设施；同时，随着《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》颁布，要求自2015年1月1日起NOx排放浓度限值执行300mg/m3的严格标准，烧结烟气脱硝市场迎来重大发展机遇。
同样钢铁企业的自备电厂脱硫脱硝，一直处于政策的盲区，随着国家环保力度的加强，自备电厂的脱硫脱硝将很快成为烟气治理的重心。
陕鼓在冶金行业具有强势的客户资源，钢铁企业的自备电厂（已经草拟调研信息收集表），烧结烟气的脱硫脱硝市场将是下一轮国家治理的重点，可以在这一领域积极开拓市场。
对于水泥窑烟气的脱硫、脱硝及除尘也可以进行关注。
钢铁烧结烟气脱硫市场规模预测钢铁烧结烟气脱硝市场规模预测
数据来源：
中电联渤海证券研究所
五、陕鼓在火电厂烟气脱硫脱硝项目上的优劣势分析
S（优势）
W（劣势）
（1）有工程总承包方面经验；
（2）陕鼓汽轮机具有一定的业绩；
（3）陕鼓的品牌优势；
（4）上市公司，银行资信情况良好；
（5）具有融资能力；
（1）风机核心技术欠缺，市场认可度低；
（2）工程无设计资质；
（3）无动/静叶可调轴流风机生产经验及业绩；
（4）无火电厂工程总承包资质及经验；
（5）客户资源欠缺；
O（机会）
T（威胁）
（1）国家火电烟气治理标准不断提高；
（2）市场前景较好；
（3）可以带动陕鼓汽轮机和电厂风机业务；
（4）拓展工程市场；
（5）外部合作资源（西安热工院，西北电力设计院）；
（1）市场竞争激烈；
（2）市场开拓时间紧迫；
（3）市场增长减缓；
（4）资源相对较少；
（5）国家大力发展清洁能源产业；
六、结论及建议
火电厂烟气脱硫、脱硝工程国家的排放标准在提升，环保监管力度加大，使得火电厂脱硫脱硝形成了一定的市场规模，经过多年的发展，技术不断成熟，市场竞争激烈，市场机会在不停的流失，时间紧迫。
在这样的形势下陕鼓要进入这一市场，建议：
1、陕鼓脱硫脱硝流程技术缺乏，设计能力欠缺，建议与有实力的外部设计院或工程公司合作，以地方电力的30万千瓦以上的机组总承包为突破口，开拓工程总承包市场。
2、火电厂风机制造，特别是动调轴流风机，需要尽快制造样机，西安热工院对风机性能进行标定后，可以借助热工院在行业的影响力向用户推广（西安热工院机组性能标定在火电行业具有较高的权威性），快速切入市场，但需要在产品的制造质量、性能、技术的先进性，可靠性上下功夫。
火电厂风机检修可以作为火电厂风机的突破口，通过公司的区域服务网络，提供优质检修服务，与用户建立密切的合作关系，增强用户对陕鼓火电厂风机设计，制造能力的认可度，为陕鼓新产品的介入铺平道路。
3、引风机电拖改汽拖，市场定位60万千瓦及以上机组，重点突破100万千瓦机组，建议以汽轮机为突破口，开拓市场。
4、钢铁企业的自备电厂，烧结烟气脱硫脱硝市场前景较大，应加大开发力度，利用我公司的客户资源优势，与外部设计院（如：
西安热工院）或有技术实力的工程公司合作，以公司的战略合作伙伴为突破口，对具有一定实力的钢企可以借助公司的融资平台进行合作，迅速开拓市场。
5、“近零排放”，以关中地区燃煤火电机组超低排放改造为契机，寻找市场机会。
附件1：
关中地区燃煤火电机组超低排放改造实施方案
市场部
2015年4月22日
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