20180118-广发证券-环保高压下的钢铁专题八_烧结VS电厂之SCR脱硝_烟气温度决定技术不同_烟气预热或进口催化剂提高成本_环保落后产能将加速退出_26页_1mb

钢铁行业烧结烟气脱硝与电厂脱硝对比分析总结

核心内容概述

本报告分析了钢铁行业与火电厂在氮氧化物（NOx）排放及脱硝技术上的差异，重点探讨了烧结烟气脱硝面临的挑战及技术选择，同时对钢铁行业环保政策趋势和投资机会进行了展望。

主要观点与关键信息

一、必要性：钢铁行业NOx污染严重，标准滞后

• 钢铁行业是NOx污染的第三大来源，占全国排放量的3.01%。
• 烧结、球团过程NOx排放占钢铁企业总排放量的45.98%，为钢铁企业废气第一大来源。
• 相比电力热力行业，钢铁行业NOx去除率仅为电力热力行业的1/10，主因是排放标准过于宽松。
• 2017年环保部拟将烧结球团NOx特别排放限值下修为100 mg/m³，与电力燃煤锅炉标准持平。

二、烧结烟气脱硝适用技术

• SCR技术：适合加装改造，去除率可达80%~90%，适用于已有脱硫除尘设备的烧结球团设备。
• 活性炭吸附技术：适合新建“除尘-脱硫-脱硝”协同治理设备，去除率可达70%~90%。
• 钢铁企业普遍未采取脱硝措施，脱硝设备的建设具有较大减排潜力。

三、电厂烟气脱硝：SCR技术为主流，标准趋严

• 电厂NOx特别排放限值为100 mg/m³，2016年脱硝机组容量占比达86.7%，SCR技术市占率高达94.65%。
• 火电厂排放标准历经三次修订，GB13223-2011标准最为严格，促使脱硝设备快速普及。
• SCR技术自20世纪70年代末在日本开发成功，80年代后在欧美广泛使用，已成为主流。

四、钢铁烧结VS燃煤电厂：烟气特性差异显著

• 烟气温度：烧结烟气温度偏低（120~180℃），电厂烟气温度较高（300~400℃）。
• 烟气波动：烧结烟气量波动大（50%~150%），而电厂烟气相对稳定。
• 含湿量与含氧量：烧结烟气含湿量（7%~13%）和含氧量（15%~18%）均高于电厂烟气（3%~5%）。
• 催化剂适用性：电厂采用中温催化剂（320~450℃），而烧结烟气需使用低温催化剂（120~300℃）或预热技术。

五、技术选择与环保成本

• 烟气预热技术：可将烟气温度提升至中温催化剂活性区间，但会增加环保成本。
• 低温SCR催化剂：适用于低温烟气，但国内应用较少，需进口或进一步开发。
• 成本影响：环保落后企业将面临更高的脱硝成本，而技术储备和环保状况较好的龙头钢企受影响较小。

六、投资建议

• 随着环保政策趋严，钢铁行业烧结烟气脱硝改造势在必行。
• 预计全国烧结机需新增环保设备投资225.84~291.31亿元，其中SCR脱硝设备投资达183.05~236.24亿元。
• 推荐标的：
  • 长材龙头：方大特钢、三钢闽光、韶钢松山
  • 板材龙头：ST华菱、新钢股份、宝钢股份、鞍钢股份、南钢股份、马钢股份
• 重点区域：关注“2+26”城市区域外环保水平较高的企业。

关键信息对比

风险提示

1. 宏观经济大幅波动；
2. 钢铁烧结、球团环保标准修订及执行力度不及预期；
3. 粗钢产能大幅增长，原材料价格大幅上涨。

图表索引（关键数据）

• 图1：2011~2015年工业NOx排放占比
• 图2：2015年黑色金属冶炼及压延加工业NOx排放占比
• 图5：烧结、球团NOx排放占钢铁企业总排放量
• 图7：2016年火电厂脱硝机组容量占比
• 图14：宝钢四烧结S-SCR脱硝烟气预加热系统
• 图15：SCR脱硝技术与脱硫技术联用
• 图17：钢厂利用废气余温加热

技术发展与市场现状

• SCR催化剂分类：
  • 低温催化剂：最佳活性温度120~300℃，主要为Mn基催化剂；
  • 中温催化剂：最佳活性温度320~450℃，主要为V₂O₅-WO₃/TiO₂或V₂O₅-MoO₃/TiO₂；
  • 高温催化剂：最佳活性温度450~600℃，主要为过渡金属/沸石体系。
• 催化剂结构：
  • 蜂窝式：市场占比60%~70%，单位体积活性高；
  • 板式：市场占比20%~30%，抗腐蚀和防堵灰能力强；
  • 波纹板式：市场占有率较低，主要用于燃气机组。

行业趋势与展望

• 随着环保政策趋严，烧结烟气脱硝改造将成为钢铁行业重点。
• 环保落后产能将加速退出，行业集中度有望进一步提升。
• 技术储备和环保水平较高的龙头企业将更具竞争优势。
• 投资机会集中在环保水平高、业绩确定性强、估值合理的钢企。