钢铁行业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-20180118-广发证券-26页-1mb
报告摘要
钢铁行业烧结烟气脱硝与燃煤电厂脱硝对比分析
核心内容概述
本文主要分析了钢铁行业烧结烟气脱硝与燃煤电厂脱硝在技术、成本、环保标准等方面的不同。随着环保政策趋严,钢铁行业面临较大的氮氧化物(NOx)减排压力,而燃煤电厂在脱硝技术方面已较为成熟。由于烧结烟气温度较低,无法直接套用电厂的SCR技术,需采用烟气预热或低温SCR催化剂,这将显著增加钢铁企业的环保成本。
主要观点
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环保必要性
- 钢铁行业是NOx污染的第三大来源,2015年占全国NOx排放量的3.01%。
- 烧结和球团过程是钢铁企业NOx排放的第一大来源,占钢铁企业总NOx排放量的45.98%。
- 钢铁行业NOx去除率仅为电力热力行业的1/10,主要由于其排放标准宽松。
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烧结烟气脱硝适用技术
- SCR技术:适用于已有脱硫除尘设备的烧结球团设备加装,脱硝效率可达80%~90%。
- 活性炭吸附工艺:适用于新建“除尘-脱硫-脱硝”协同治理设备,适合处理多种污染物。
- 钢铁企业普遍未采取脱硝措施,脱硝改造势在必行。
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燃煤电厂脱硝现状
- 2016年全国火电厂烟气脱硝机组容量占比已达86.7%,SCR技术市场份额达94.65%。
- 烟气脱硝技术已较为成熟,氮氧化物去除率逐年提升,2015年首次突破50%。
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烧结烟气与电厂烟气差异
- 温度:烧结烟气温度较低,一般在120~180℃,而电厂烟气温度在300~400℃。
- 烟气量波动:烧结烟气量波动较大,设计值的50%~150%。
- 污染物浓度与成分:烧结烟气中NOx、SO2、含湿量和含氧量均较高,与电厂烟气差异显著。
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脱硝技术选择与成本影响
- 烧结烟气脱硝需采用烟气预热技术或低温SCR催化剂,两种方式均会增加环保成本。
- 国内低温SCR催化剂应用较少,主要依赖进口或技术开发,而烟气预热技术尚处于初步应用阶段。
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投资建议
- 随着环保政策趋严,环保落后产能将加速退出,钢铁行业集中度有望提升。
- 建议关注环保水平较高的龙头钢企,如方大特钢、三钢闽光、韶钢松山(长材);ST华菱、新钢股份、宝钢股份、鞍钢股份、南钢股份、马钢股份(板材)。
关键信息
- 环保标准:2017年环保部拟将烧结球团NOx特别排放限值下修为100mg/m³,与电厂标准持平。
- SCR催化剂:按活性温度分为低温(120~300℃)、中温(320~450℃)、高温(450~600℃)三种类型。
- 脱硝效率:SCR技术可实现80%~90%的NOx去除率,活性炭吸附技术可实现70%~90%。
- 烟气预热技术:仅宝钢股份四烧结有实际应用,采用高炉煤气作为热源,降低运行成本。
- 低温SCR催化剂:国内应用案例较少,主要依赖进口,且成本较高。
风险提示
- 宏观经济大幅波动
- 钢铁烧结、球团环保标准修订及执行力度不及预期
- 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年工业占全国NOx排放量比重逐年降低,但仍然为第一大来源,2015年占比达64.45%
- 图2:2015年黑色金属冶炼及压延加工业为第三大NOx排放来源,占比为8.83%
- 图5:烧结、球团过程NOx排放量占钢铁企业总排放量的45.98%,为第一大来源
- 图7:2016年全国已投运火电厂烟气脱硝机组容量占比达86.7%
- 图14:宝钢股份四烧结S-SCR脱硝烟气预加热系统
- 图15:宝钢S-SCR脱硝技术可与半干法或湿法脱硫技术联用
- 图16:电厂废气满足反应的温度要求
- 图17:钢厂可以利用废气余温加热
- 图12:截止2016年底,SCR技术占火电厂烟气脱硝机组容量的94.65%
表格索引(关键数据)
- 表1:现有烧结机、球团焙烧设备NOx特别排放限值远高于电力燃煤锅炉
- 表2:钢铁行业烧结球团过程NOx控制措施对比
- 表6:SCR催化剂按最佳活性温度分为低温、中温和高温催化剂
- 表8:烧结烟气与燃煤电厂烟气在温度、波动范围、污染物浓度、含氧量和含湿量等方面的对比
- 表9:国内和国外低温SCR催化剂体系、活性温度及非电领域应用案例对比
投资机会
- 钢铁行业环保标准持续提高,将加速环保落后产能退出,行业集中度有望提升。
- 建议关注环保水平较高、技术储备充足、业绩稳定的龙头钢企。
- 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
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