節能換熱設備
概述在化工、能源、冶金、固廢處理等各種生產工藝中,燃燒煙氣的溫度通常在 1000℃以上。節能型熱交換裝備(簡稱“節能換熱裝備”)通
概述
在化工、能源、冶金、固廢處理等各種生產工藝中,燃燒煙氣的溫度通常在 1000℃以上。節能型熱交換裝備(簡稱“節能換熱裝備”)通過對化工工藝過程中余熱、廢熱的回收利用,一方面可以通過直接供熱或能量轉化(如余熱發電),實現能源的充分利用;另一方面可以對生產工藝過程中的原料或中間產品進行預熱,從而改進工藝、節省燃料能源。 無論何種方式的再利用,均可以為化工企業實現更好的收益、為社會節約更多能源。

對于化工反應爐產生的 1250℃以下高溫煙氣在不斷降溫過程 中,各個溫度段回收熱能形式如下:

- 空氣預熱器是使用反應或燃燒后的高溫煙氣對將參與反應或燃燒的低溫空氣進行預熱的設備,既能將高溫煙氣降低至指定溫度,又能使用回收的熱量對低溫空氣加熱,是一種用于提高熱交換性能,降低能量消耗的設備,屬于氣氣換熱器。空氣預熱器是化工生產中能量回收利用的核心設備之一,因此在炭黑生產、 煤氣化、固廢處理、冶金等高耗能工藝中應用廣泛。
- 余熱鍋爐(又稱“廢熱鍋爐”)是利用高溫煙氣余熱來加熱水而產生蒸汽的設備,屬于氣液換熱器。余熱鍋爐是化工生產過程中最常用的熱能回收設備,在 各類耗能工藝中均有應用。
- 干燥機是使用煙氣余熱去除物料中水分,使物料干燥的設備,屬于固氣換熱器。轉筒干燥機通過直接和間接換熱,利用高溫煙氣使物料均勻干燥(直接換熱為將高溫燃余氣與待干燥物料直接接觸換熱;間接換熱式為高溫燃余氣與待干燥物料不直接接觸,而通過轉筒壁傳遞熱量進行換熱)。轉筒干燥機由于其干燥效率高、產能較大的特點被廣泛的應用在化工、建材、采礦、 化肥等行業。
換熱器
在工業生產中,存在著各種各樣的傳熱過程,如加熱、蒸發、冷凝等。為了 滿足一定的工藝要求,需要設計專門的設備來保證這些傳熱過程按預定的要求進行。這些用于熱量傳遞的設備就是熱交換器,又稱換熱器,是一種在不同溫度的兩種或兩種以上介質間實現熱量傳遞的節能設備,是使熱量由溫度較高的介質傳遞給溫度較低的介質,使目標介質溫度達到流程規定的指標,以滿足過程工藝條件的需要。
熱交換器的使用目的可歸納為如下幾個方面:
- 為了保證介質在穩定的溫度下工作而對介質進行加熱或冷卻,如有機染料工業及化學工業中氯化、磺化、硝化反應中所采用的熱交換器;
- 為了節能和改善操作條件,以回收工藝過程中的余熱為目的,如各種余熱回收鍋爐式熱交換器;
- 為了制取或回收純凈物質或將物質液化以便保存,如電廠、石油化工廠生產中的各種凝汽器、冷凝器、結晶器等;對介質加熱或冷卻以滿足后續生產的要求,如石油化工中常用的再沸器、蒸熘盆、裂化器、冷卻器等。
作為一種通用的傳熱工藝設備,熱交換器在動力、化工、石油、冶金、核能、食品等各工業部門有著廣泛的應用。尤其在煉油廠和化工廠中,熱交換器更為重要。在化學工業中熱交換器的投資大約占設備總投資的 30%;在煉油廠中占全部工藝設備的 40%左右。
分類
- 熱交換器按使用目的不同可將熱交換器分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器、再沸器等;
- 按傳熱面形狀不同可分為管式熱交換器、板面式熱交換器等;
- 按材料不同可分為金屬材料熱交換器、非金屬材料熱交換器和復合材料熱交換器等;
- 按其作用原理不同可分為混合式熱交換器、蓄熱式熱交換器、間壁式熱交換器等。
每種熱交換器又可根據其結構的不同分為若干種形式的熱交換器。
發展狀況
自 20 世紀 20 年代,板式熱交換器的出現至今,熱交換器已經有近 100 年的發展歷史。20 世紀 60 年代開始,國內熱交換器行業在消化吸收國外技術的基礎上,開始獲得較快發展。80 年代后,中國出現了自主開發傳熱技術的新趨勢。最近幾年,我國在大型管殼式熱交換器、大直徑螺紋鎖緊環高壓熱交換器、高效節能板殼式熱交換器、大型板式空氣預熱器方面獲得了重大突破。隨著化工工業發展,在國際市場上,大型換熱器向著高溫換熱、可靠穩定和高效傳熱等方向不斷發展。

發展趨勢
從 2007 年出臺的《中華人民共和國節約能源法》到 2016 年底出臺的《“十三五”節能減排綜合性工作方案》,國家逐步出臺各項節能環保政策,推行工業節能,提高企業環保的要求。
節能換熱裝備作為工業余熱回收裝置,隨著生產工藝特點不同而變化。生產工藝不同,工業余熱涉及的含塵量、腐蝕性、結垢性、流體流速、高溫、高壓等情況也不盡相同。節能換熱裝備制造企業核心競爭力在于對應用行業生產工藝的充分理解基礎上,有針對性的專業化研發和設計能力。
此外,為滿足不同場景應用對換熱裝備技術參數要求,制造企業必須具備與研發能力相適應的高端制造技術和能力,一方面滿足產品研發與設計的可行性需求,另一方面,滿足不同國家客戶涉及的不同行業標準、規范對安全和效率的要求。
競爭格局
節能環保裝備存在一定的進入壁壘,主要體現在:
- 對于其中的特種設備,其設計、生產、維修必須經過有關部門的許可;
- 當產品銷往海 外時,往往也需要獲得特定的認證資質或者通過國際權威機構的檢測;
- 節能環保裝備對安全性要求較高,下游企業對節能環保裝備生產企業資格審查較嚴, 如果不具備一定的資質、業績和信譽積累,行業新進入者難以進入其供應系統。
傳統換熱裝備有較長的發展歷史,競爭十分激烈。節能換熱裝備行業整體技術水平和研發能力的落后,行業內能研發生產高效率余熱回收等新型節能環保設備的企業數量較少,而具有領先的技術研發能力的企業將獲得更強的行業競爭能力。
海外競品主要有德國傲華集團(ARVOS Group)和瑞士ViFlow。國內主要是中昊黑元化工研究設計院有限公司(簡稱“炭黑院”,原中橡集團炭黑工業 研究設計院)、成都克密斯機械制造有限公司、藍科高新、杭鍋股份、海陸重工、寶色股份 、巴陵節能、捷瑪股份、奧諾科技。
參考信息:德固特招股說明書








