一、行業(yè)發(fā)展背景

（1）大氣污染現(xiàn)狀

我國是能源消費大國，煤炭、天然氣等能源在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的顆粒物、硫氧化物及NOx等大氣污染物。這些物質(zhì)是霾的主要構(gòu)成部分，霾是霧霾天氣產(chǎn)生的主要原因之一。除了霾之外，空氣中的二氧化硫、氮氧化物還是酸雨中酸性物質(zhì)硫酸及硝酸的主要來源，是形成酸雨的主要污染物。中國是世界上霧霾和酸雨污染比較嚴重的地區(qū)。

2015年，480個開展了降水監(jiān)測的城市（區(qū)、縣）中，出現(xiàn)酸雨的城市比例為40.4%，酸雨頻率平均為14.0%。2016年，474個開展了降水監(jiān)測的城市（區(qū)、縣）中，出現(xiàn)酸雨的城市比例為38.8%，酸雨頻率平均為12.7%。2017年，463個開展了降水監(jiān)測的城市（區(qū)、縣）中，出現(xiàn)酸雨的城市比例為36.1%，酸雨頻率平均為10.8%。2018年，471個開展了降雨監(jiān)測的城市（區(qū)、縣）中，出現(xiàn)酸雨的城市比例為37.6%，酸雨頻率平均為10.5%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，在我國積極推進節(jié)能減排、大力發(fā)展新能源、收緊環(huán)保政策的情況下，我國大氣污染狀況較之前有所好轉(zhuǎn)，但大氣污染形勢仍舊嚴峻，大氣污染治理不容松懈。

（2）不斷加大投入，大氣環(huán)境治理已成為我國發(fā)展戰(zhàn)略

隨著我國及民眾逐漸意識到經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護協(xié)同發(fā)展的必要性，我國的經(jīng)濟發(fā)展模式已由原來的粗放型轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源節(jié)約、環(huán)境友好型。“十一五”時期，我國先進次將能源消耗強度降低和主要污染物排放總量減少作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的約束性指標，環(huán)境污染治理上升為我國戰(zhàn)略。

2016年3月，《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》提出要發(fā)展綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)，培育服務主體，推廣節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，支持技術(shù)裝備和服務模式創(chuàng)新，完善政策機制，促進節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。擴大環(huán)保產(chǎn)品和服務供給，發(fā)展環(huán)保技術(shù)裝備。2017年1月，國務院出臺《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》，明確了“十三五”節(jié)能減排工作的主要目標和重點任務，全國化學需氧量、氨氮、SO2、NOx排放總量分別控制在2,001萬噸、207萬噸、1,580萬噸、1,574萬噸以內(nèi)，比2015年分別下降10%、10%、15%和15%。同時強化節(jié)能環(huán)保標準約束，嚴格行業(yè)規(guī)范、準入管理和節(jié)能審查，對電力、鋼鐵、建材、有色、化工、石油石化、船舶、煤炭、印染、造紙、制革、染料、焦化、電鍍等行業(yè)中，環(huán)保、能耗、安全等不達標或生產(chǎn)、使用淘汰類產(chǎn)品的企業(yè)和產(chǎn)能，要依法依規(guī)有序退出。2018年7月，國務院印發(fā)《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，要求持續(xù)推進工業(yè)污染源達標排放，將煙氣在線監(jiān)測數(shù)據(jù)作為執(zhí)法依據(jù)，加大超標處罰和聯(lián)合懲戒力度，未達標排放的企業(yè)一律依法停產(chǎn)整治。隨后，山西、山東、河北、內(nèi)蒙古、江蘇、河南等地紛紛出臺地方的《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃實施方案》，推進鋼鐵等重點行業(yè)的超低排放改造工作。

（3）電力及非電行業(yè)污染情況

電力行業(yè)是大氣中SO2和NOx排放的主要來源之一，因為我國電力行業(yè)以火力發(fā)電企業(yè)為主，而火力發(fā)電主要是以煤炭作為燃料，煤炭在燃燒過程中會排放大量的SO2和NOx。2018年，我國煤炭消費量同比增長1%，全國的原煤消費總量約為38.3億噸1。從主要耗煤行業(yè)來看，電力行業(yè)全年耗煤21億噸左右，鋼鐵行業(yè)耗煤6.2億噸，建材行業(yè)耗煤5億噸，化工行業(yè)耗煤2.8億噸2。從上述行業(yè)耗煤數(shù)量可以看出，電力行業(yè)一直是我國大氣污染治理的重點。隨著我國對火電行業(yè)煙氣排放的治理、污染物排放技術(shù)和裝備的發(fā)展應用、以及超低排放的實施，火電行業(yè)已由大氣污染控制的重點行業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)榇髿馕廴痉乐蔚牡浞缎袠I(yè)。截至2018年底，全國達到超低排放限制的煤電機組約8.1億千瓦，占全國煤電總裝機容量的80%，火電超低排放改造已步入尾聲。

相比煤電行業(yè)污染物持續(xù)減排，非電行業(yè)對我國污染排放影響越來越大，我國鋼鐵產(chǎn)量占世界的50%，水泥占60%，平板玻璃占50%，電解鋁占65%，且分布了40多萬臺量大面廣的燃煤鍋爐，城中村、城鄉(xiāng)接合部和農(nóng)村的采暖用煤數(shù)量更是驚人。其中，SO2、NOx、煙粉塵的排放量占全國3/4以上。以京津冀及周邊7省市地區(qū)為例，700多萬噸的SO2排放中，非電行業(yè)和民用散煤的排放高達580萬噸，占了83%，非電行業(yè)將成為下一階段打贏“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”的關(guān)鍵所在。同時，非電行業(yè)污染物排放占工業(yè)行業(yè)污染物排放的比例已提高到九成，2017年煙粉塵、SO2、NOx排放量達到966萬噸、888萬噸、1,010萬噸，成為大氣污染物排放的主要來源。

2018年7月，國務院印發(fā)《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，要求持續(xù)推進工業(yè)污染源達標排放，將煙氣在線監(jiān)測數(shù)據(jù)作為執(zhí)法依據(jù)，加大超標處罰和聯(lián)合懲戒力度，未達標排放的企業(yè)一律依法停產(chǎn)整治。隨后，山西、山東、河北、內(nèi)蒙古、江蘇、河南等地紛紛出臺地方的《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃實施方案》，推進鋼鐵等重點行業(yè)的超低排放改造工作。在政策支持下，非電工業(yè)領(lǐng)域提標改造的市場空間逐漸擴大，將成為大氣治理下一個風口。

煙氣治理行業(yè)具有明顯的政策導向性，我國環(huán)保政策在煙氣治理行業(yè)的發(fā)展進程中起到了巨大的推動作用。我國的煙氣治理按行業(yè)屬性可分為火電行業(yè)和非電行業(yè)煙氣治理兩大類。

（1）火電行業(yè)煙氣治理

火電行業(yè)是SO2和NOx排放的主要的工業(yè)部門，是我國煙氣治理的重中之重。早在1973年，我國就頒布了《工業(yè)“三廢”排放試行標準》（GBJ4-73），首次以我國標準的方式對火電廠大氣污染物排放提出限值《火電廠大氣污染物排放標準》要求。1991年，我國環(huán)保部頒布了《燃煤電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-91），替代了GBJ4-73中有關(guān)于火電廠大氣污染物排放標準部分。之后，我國分別于1996年、2003年、2011年對上述標準進行了修訂，逐漸降低火電廠大氣污染物排放限值，火電煙氣治理業(yè)務得到了迅速發(fā)展。

2015年我國環(huán)保部、發(fā)改委、能源局印發(fā)的《實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》，要求到2020年，全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現(xiàn)超低排放（即在基準氧含量6%條件下，煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3）。截至2018年底，全國達到超低排放限制的煤電機組約8.1億千瓦，占全國煤電總裝機容量的80%，電力行業(yè)超低排放改造已接近尾聲，火電煙氣治理市場進入平穩(wěn)發(fā)展階段。

（2）非電行業(yè)煙氣治理

與火電行業(yè)相比，非電行業(yè)受政策關(guān)注度不足，煙氣治理改造推進稍顯緩慢。雖然部分非電行業(yè)已采取了一些治理措施，但其排放標準和治理水平遠低于火電行業(yè)。

非電領(lǐng)域所涉行業(yè)較多，各行業(yè)煙氣工況特性存在很大差異，且排放溫度普遍較低、波動范圍大，與火電行業(yè)相對單一穩(wěn)定的煙氣工況存在較大不同，給非電行業(yè)煙氣治理技術(shù)的研發(fā)和應用帶來了一定的挑戰(zhàn)。近幾年，隨著低溫煙氣脫硝治理技術(shù)的改進突破、我國對非電行業(yè)煙氣污染物減排政策的推進，非電行業(yè)煙氣治理成為大氣環(huán)境治理的重點，市場需求將呈現(xiàn)出快速增長態(tài)勢。

三、脫硝技術(shù)

（1）煙氣脫硝技術(shù)

脫硝技術(shù)可以分為燃燒前脫硝、燃燒中脫硝和燃燒后脫硝三種。當前，對燃燒前脫硝的研究很少，幾乎所有的研究都集中在燃燒中和燃燒后脫硝。低氮燃燒技術(shù)是普遍采用的燃燒中脫硝技術(shù)，主要包括低氮燃燒器、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒和廢氣再循環(huán)等技術(shù)。但低氮燃燒技術(shù)脫硝效率低，難以適應我國日益嚴格的氮氧化物排放標準。

燃燒后脫硝技術(shù)又被稱為煙氣脫硝技術(shù)。SCR脫硝技術(shù)（選擇性催化還原脫硝技術(shù)）、SNCR脫硝技術(shù)（選擇性非催化還原脫硝技術(shù)）是目前十分成熟的煙氣脫硝技術(shù)。其中，SCR脫硝技術(shù)以其較高的脫硝效率，成為應用廣泛泛的煙氣脫硝技術(shù)。
（2）SCR脫硝催化劑

SCR脫硝催化劑是在SCR脫硝過程中促使還原劑與煙氣中的NOx在一定溫度下發(fā)生化學反應，從而選擇性地將NOx轉(zhuǎn)化成N2和H2O的重要物質(zhì)，是脫硝系統(tǒng)的核心部件。工程化應用的SCR催化劑基本上是以TiO2（二氧化鈦）為載體，以V2O5（五氧化二釩）為主要活性成份，多采用平板式、蜂窩式和波紋式等結(jié)構(gòu)。

SCR脫硝技術(shù)是火電行業(yè)廣泛采用的煙氣脫硝技術(shù)，其使用的高溫SCR脫硝催化劑常規(guī)治理溫區(qū)一般為320℃-400℃，如果SCR反應器入口煙氣溫度低于這個溫區(qū)，就會使得SCR脫硝催化劑活性無法始終維持在較佳狀態(tài)，從而導致還原劑氨的逃逸量增加，降低脫硝效率。同時，逃逸的氨會和煙氣中的SO3在一定的溫度下（通常為250℃以下）發(fā)生化學反應，生成NH4HSO4，液態(tài)的NH4HSO4具有很強的黏性，會吸附飛灰附著在催化劑表面，影響催化劑的催化功能，進一步降低SCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率。

非電行業(yè)所含行業(yè)較多，受不同行業(yè)生產(chǎn)工藝等條件的影響，各行業(yè)的煙氣狀況具有不同的特點。焦爐煙道廢氣具有煙氣溫度較低（多數(shù)在200℃-250℃之間）、煙氣成分復雜、煙氣NOx含量差別大等特點。鋼鐵燒結(jié)煙氣具有煙氣溫度低且變化范圍大（一般在120℃-180℃之間）、煙氣量大且分布不均勻、煙氣中SO2濃度變化大、煙氣成分復雜等特點。水泥窯“原始”煙氣溫度較高（300℃以上），但存在含塵量大、含有大量堿和堿土金屬等特點，而高塵容易堵塞、磨損催化劑，堿金屬則易使催化劑表面封堵或中毒，十分不利于高溫SCR脫硝；如果將SCR脫硝反應器布置在除塵器后，此時煙氣溫度又會被降低至高溫催化劑常規(guī)治理溫區(qū)之下。所以對于非電行業(yè)主要的幾個細分行業(yè)來說，若使用高溫SCR脫硝催化劑，就需要對煙氣進行加熱，會大幅增加企業(yè)的運營成本。

相比而言，低溫SCR脫硝催化劑在較低的溫度條件下仍能保持很高活性，在保證滿足脫硝效率的前提下，能夠避免或減少非電行業(yè)企業(yè)對煙氣進行加熱。所以，非電行業(yè)使用低溫SCR脫硝催化劑可以有效幫助企業(yè)降低能耗、節(jié)約能源、完成污染物NOx的達標排放改造，具有明顯的競爭優(yōu)勢和社會、經(jīng)濟價值。