2012 年,CO 与二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、可吸入颗粒物、细颗粒物一并列为我国《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中 6 种基本的大气污染物,国家标准明确规定,环境空气中 CO 的 24 小时平均浓度限值为 4mg/Nm3,1 小时平均浓度限值为 10mg/Nm3。烟气脱除 CO 行业的诞生与发展源于环保法规政策收紧与“碳达峰碳中和”“双控”等政策对能源高效利用的双重需求。
环保法律法规与政策方面,《中华人民共和国大气污染防治法》(2018 修正)确立大气污染协同控制框架,重点行业 CO 排放标准呈现阶梯式收紧态势,以钢铁行业为例,作为 CO 排放的重点治理行业,虽然我国还未出台统一的限排标准,但已开启了重点区域的CO 治理试点,河北、山西等省市已经逐渐发布相关政策对辖区内 CO 的排放进行限制。
节能降碳方面,“十四五”规划以及碳排放“双控”计划对于企业高效利用能源提出了全新的要求。以钢铁行业为例,国家发改委等五部门于 2024 年 5 月共同发布了《钢铁行业节能降碳专项行动计划》,要求钢铁行业降低高炉、转炉工序等单位产品的能耗,通过实施钢铁行业节能降碳改造和用能设备更新形成节能量约2,000 万吨标准煤,减排二氧化碳约 5,300 万吨,到 2030 年实现主要用能设备能效基本达到先进水平,吨钢综合能耗碳排放明显降低,行业绿色低碳高质量发展取得显著成效。
对于以钢铁、水泥、焦化等行业为代表的高 CO 排放的行业,超低排放改造要求对其烟道烟气进行脱硫、除尘和脱硝以满足国家政策要求的排放限值,当烟道气经过除尘、脱硫环节后,烟道气温度通常已处于低位(低于 200 摄氏度),常常无法满足脱硝催化剂发生反应的温度需求。为达到国家要求的氮氧化物排放限值,钢铁行业需要使用高炉煤气或者焦炉煤气对到达脱硝塔的烟气进行升温,其中势必会产生大量的与生产无关的能源消耗,极大地浪费了资源,不符合国家节能降碳的宏观要求。
上述环境保护与节能降碳的双重需求影响下,烟气 CO 治理行业应运而生。CO 作为大气污染物,拥有高炉煤气约 4 倍的热值,如果将其合理利用,其燃烧放热反应释放的热值通过热能传导加热脱硝装备内的烟道气,不仅可以降低 CO 排放,满足绿色环保的要求,同时又可以为企业节约大量的补热能耗。受限于技术难度,目前我国市场上从事脱除CO 的企业较少,烟气 CO 治理行业正处于行业导入期。
随着国家“双碳”“双控”战略的深入推进,市场需求持续增加,烟气 CO 治理行业发展空间将逐渐放量。尽管目前技术研发仍面临成本较高、效率和稳定性有待提升等挑战,但随着创新驱动和产业升级,行业有望加速从导入期向成长期过渡,成为绿色低碳经济的重要增长点。