环保风暴来临 玻璃行业脱硝发展环境及现状全解析
随着雾霾天气的频发，大气环保压力不断加大，玻璃作为高污染、高能耗行业之一，一直是环保政策收紧的目标行业。北极星节能环保网推出“玻璃行业脱硝分析”系列报道。
1玻璃行业脱硝概述
1.1玻璃烟气特点
国内玻璃生产线目前主要采用石油焦、重油、天然气、发生炉煤气等作为燃料，根据生产规模及使用的燃料情况，平板玻璃生产线排烟温度大多在400~500℃，日用玻璃生产线排烟温度大多在320~400℃。烟气中的主要污染物为SO2、NOx和粉尘，同时含有部分重金属，其中SO2为主要污染物，排放浓度在300~3000mg/m3;与燃用煤粉相比，玻璃窑炉粉尘颗径小，黏结性较强，排放浓度小于800mg/m3;NOx浓度高，一般来说，玻璃窑炉的氮氧化物浓度都要在2000mg/m3以上;窑炉动态换火，玻璃窑每15到20分钟一换火，换火的过程中，SO2、NOx和粉尘浓度都会发生剧烈变化。
1.2玻璃行业脱硝方法
玻璃窑炉具有炉膛温度高(1500℃)、烟气量不大但波动性强、NOx含量高、普遍增设余热锅炉以降低烟气排空温度(150℃)等特点，现行的脱硝方法主要有低氮燃烧、SNCR、SCR和臭氧氧化脱硝技术等。
由于玻璃窑炉结构的特殊性，进行低氮技术改造的难度较大，在现有水平上难以独立达到NOx排放标准要求。
SNCR脱硝技术在900~1100℃的高温区间进行反应，由于受炉膛内烟气温度、停留时间、烟气流场等条件的影响，还原剂会对玻璃添加剂和生产的玻璃质量带来一定的影响，较难适用。
SCR在一定的温度和催化剂的作用下，以液氨、尿素、氨水作为还原剂，有选择性地与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒无污染的氮气和水。SCR催化剂根据其反应温度，可分为高温脱硝催化剂(300~400℃)和低温脱硝催化剂(120~300℃)。高温SCR脱硝工艺已经相当成熟，在平板玻璃生产线有大量应用实例。低温SCR脱硝工艺现在还不是很成熟，目前，在山东地区的日用玻璃生产线上已经有十几个应用业绩。
臭氧氧化脱硝技术，是利用臭氧将烟气中难溶于水的一氧化氮继续氧化生成易溶于水的二氧化氮，再通过碱液洗涤吸收，以达到脱硝的目的。由于该工艺的投资和运行成本高，再加上副产物的难处理，限制了在玻璃窑上的应用。
2玻璃行业脱硝发展环境分析
2.1政策环境
为了严格控制氮氧化物等污染物的排放，国家颁布了相应的《中华人民共和国环境保护法》(2015年1月1日实施)、《中华人民共和国大气污染防治法》(2015年8月29日第二次修订版)、《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)、《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》等法律法规政策。
2015年2月2日，工信部和财政部联合颁布了《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》(以下简称《行动计划》)，以削减煤炭消耗量、减少污染物排放为目标，以玻璃、工业炉窑、煤化工、工业锅炉等4个工业领域用煤为重点，综合提升区域煤炭清洁高效利用水平，力争实现控煤、减煤，防治大气环境污染。计划中明确规定了“到2017年，实现节约煤炭消耗8000万吨以上，减少烟尘排放量50万吨、二氧化硫排放量60万吨、氮氧化物40万吨，促进区域环境质量改善。到2020年，力争节约煤炭消耗1.6亿吨以上，减少烟尘排放量100万吨、二氧化硫排放量120万吨、氮氧化物80万吨。”
新修订版的《中华人民共和国大气污染防治法》(2015年8月29日第二次修订版)第四十一条指出“钢铁、建材、有色金属、石油、化工等企业生产过程中排放粉尘、硫化物和氮氧化物的，应当采用清洁生产工艺，配套建设除尘、脱硫、脱硝等装置，或者采取技术改造等其他控制大气污染物排放的措施”。
玻璃工业通常分为平板玻璃工业和日用玻璃工业，环境保护部与国家质量监督检验检疫总局联合发布了《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011)和《日用玻璃工业污染物排放标准》(二次征求意见稿)，玻璃工业企业大气污染物排放严格按照此标准执行。
新建平板玻璃企业和现有平板玻璃企业都应分别于2011年10月1日和2014年1月1日实现氮氧化物排放达到700毫克/立方米的标准，如表1所示;新建日用玻璃企业和现有日用玻璃企业都应分别于2016年7月1日和2018年1月1日实现氮氧化物排放达到1000毫克/立方米的标准。
环保法规的日益加码，让一些省份开始提前布局。山东则在2013年5月发布了《山东省建材工业大气污染物排放标准》，从2015年1月1日起，现有企业和新建企业氮氧化物排放达到700毫克/立方米的和500毫克/立方米的标准。
2.2行业背景
2015年上半年，在房地产的投资价值日益衰减、汽车行业对玻璃需求增量贡献不足、平板玻璃出口增量有限的情况下，平板玻璃受市场供需失衡加剧影响。据国家统计局公布的数据显示，规模以上平板玻璃企业亏损面为34.5%，亏损企业亏损额17.8亿元，同比增加31.6%。在企业亏损面不断扩大的情况下，平板玻璃企业两极分化进一步加剧。大部分企业在盈亏点附近挣扎。由此可见，平板玻璃行业行情不容乐观，行业淘汰洗牌进程开始加快。
据国家统计局公布的数据显示，2014年日用玻璃制造业主营业务收入1660.91亿元，累计同比增长9.74%;利税总额164.39亿元，累计同比增长6.55%，其中：实现利润104.16亿元，累计同比增长4.76%;主营业务收入利润率6.27%，比上年下降0.37个百分点。2014年日用玻璃行业运行态势表现为“一升一降”，即产量增幅提高、利润增幅和主营业务收入利润率下降，但总体运行趋势仍处于正增长区间。虽然行业发展遇到一些困难和战，但继续向好的趋势没有根本改变。
目前，传统市场需求的变化和环保压力是当前玻璃行业面临的两大突出性问题。今年上半年，不管是平板玻璃还是日用玻璃行业形势比去年更为严峻，行业发展面临瓶颈。特别是在环保问题上，面对越来越严格的环保政策要求，玻璃行业如何才能生存发展下去，已经成了每个玻璃企业需要面对的严峻问题。
3玻璃行业脱硝现状分析
3.1玻璃行业脱硝行业建设现状
《平板玻璃大气污染物排放标准》(GB26453-2011)于2010年10月1日公布实施，但截至2013年，全国玻璃行业99%的企业都没有执行这个标准。2014年，在河北省沙河市政府的推动下，这一标准的执行取得了突破性进展。
沙河市被誉为“中国玻璃城”，占全国平板玻璃近20%的产能。2014年，沙河市政府响应国家环保政策，刮起了玻璃业的“环保风暴”：一年内，沙河市所有企业均将脱硝、脱硫、除尘设备上马，这是业内一件大事。但全国玻璃行业的烟气治理仍进展缓慢。截止到2014年底，如果加上全国7000多个日用小玻璃窑的话，应该还有90%以上的玻璃企业没有进行符合国家标准的烟气治理。
截止到目前，在平板玻璃烟气脱硝上有工程业绩主要有江苏科行环保科技有限公司、湖南麓南脱硫脱硝科技有限公司、北京济元紫能能源科技有限责任公司、山东天璨环保科技有限公司、广西博世科环保科技股份有限公司等几家公司。
在日用玻璃烟气脱硝上有工程业绩主要有北京方信立华科技有限公司、上海瀚昱环保材料有限公司、中能国信(北京)科技发展有限公司等几家公司。
3.2玻璃行业脱硝行业技术及其发展分析
3.2.1玻璃行业脱硝常用技术
目前在玻璃行业有应用业绩的脱硝工艺有低温SCR和高温SCR两种可选择。两种技术的优缺点如下表3所示：
3.2.2玻璃行业脱硝技术构成
截止到目前为止，高温SCR脱硝工艺已经相当成熟，在平板玻璃生产线有大量应用实例。低温SCR脱硝工艺现在还不是很成熟，目前，在山东地区的日用玻璃生产线上已经有十几个应用业绩。
3.2.3玻璃行业脱硝技术发展趋势分析
在平板玻璃烟气脱硝方面，高温SCR脱硝工艺在玻璃窑炉上现在是比较成熟可靠的，其它的还没有见到能长期稳定运行的，再加上江苏科行环保科技有限公司、湖南麓南脱硫脱硝科技有限公司、北京济元紫能能源科技有限责任公司等一批行业大咖的大力推广，别的工艺技术很难与其竞争，是未来平板玻璃主流的处理方法。
低温SCR技术是目前日用玻璃行业烟气脱硝处理采取的主要技术，已经有北京方信立华科技有限公司、上海瀚昱环保材料有限公司、中能国信(北京)科技发展有限公司等的低温催化剂得到了推广应用，并且得到了山东药玻、山东华鹏、山东北汇、泰山生力源等一些大企业的认可。随着低温催化剂技术的不断进步，未来成本下降空间较大,经济性显现，未来会有更广阔的应用前景。
