第一節(jié) 上游 行業(yè) 發(fā)展?fàn)顩r 分析

一、海綿鈦及加工材產(chǎn)量情況

鈦板是由海綿鈦經(jīng)熔鑄成錠，再加工而成的，從2004年以來我國海綿鈦產(chǎn)能發(fā)展的速度每年是以80%以上遞增，到2006年產(chǎn)量已達(dá)到18000噸。2007年有一大批海綿鈦廠相繼建成并形成產(chǎn)能，海綿鈦產(chǎn)能、鈦加工產(chǎn)能的遞增都為我國鈦工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。然而隨著海綿鈦產(chǎn)能的進(jìn)一步過剩，2007年將成為中國海綿鈦企業(yè)重新“洗牌”定位的轉(zhuǎn)折年，有的海綿鈦企業(yè)在新一輪的競爭中被淘汰出局。

2001-2009年我國海綿鈦及加工材產(chǎn)量情況

                                                                          單位：噸

第二節(jié) 下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況 分析

在石油、化工、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。這些過程均和熱量傳遞有著密切聯(lián)系，因而均可以通過換熱器來完成。鈦板換熱器廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金、船舶和海洋工程及海水淡化等 行業(yè) 。

1、電力

1）應(yīng)用情況

板式換熱器是電廠冷卻系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，按照應(yīng)用范圍的區(qū)別劃分，分別稱為：冷油器、閉式循環(huán)水冷卻器和煙氣加熱器等。

2）電力業(yè)發(fā)展情況

受國內(nèi)投資拉動(dòng)及宏觀政策等因素影響，2009年下半年全國經(jīng)濟(jì)開始企穩(wěn)回暖，用電需求亦逐月增加，到年底呈現(xiàn)電力消費(fèi)需求明顯加快的趨勢，電力供需基本持平。2009年全國全社會(huì)用電量中第一產(chǎn)業(yè)947億千瓦時(shí)，第二產(chǎn)業(yè)26993億千瓦時(shí)，第三產(chǎn)業(yè)3921億千瓦時(shí)，分別增長7.86％、4.15％、12.11％。

2009年電力 行業(yè) 呈現(xiàn)出五大特點(diǎn)：

（1）發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)降幅收窄。2009年，全國6000千瓦及以上電(600627，股吧)廠累計(jì)平均設(shè)備利用小時(shí)數(shù)為4527小時(shí)，同比降低121小時(shí)。

（2）電力建設(shè)投資穩(wěn)步增長。2009年，全國電力基本建設(shè)投資達(dá)到7558.4億元，同比增長19.93％。其中，電源、電網(wǎng)分別完成投資3711.3億元和3847.1億元，同比分別增長8.91％和32.89％。

（3）電源結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。2009年，全國基建新增發(fā)電設(shè)備容量8970萬千瓦。2009年底，全國發(fā)電設(shè)備容量87407萬千瓦，同比增長10.23％。

（4）重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目加快推進(jìn)?；痣娊ㄔO(shè)繼續(xù)向著大容量、高參數(shù)、環(huán)保型方向發(fā)展，至2009年底，單機(jī)容量30萬千瓦及以上火電機(jī)組占全部火電機(jī)組容量的64.46％；截至2009年底，我國在建核電機(jī)組20臺(tái)，在建規(guī)模2192萬千瓦；全國水電新增裝機(jī)容量達(dá)到較高規(guī)模。

（5）提前完成小火電關(guān)停任務(wù)。2009年，全國關(guān)停小火電2617萬千瓦。“十一五”期間，全國累計(jì)關(guān)停小火電6006萬千瓦，超過計(jì)劃目標(biāo)1006萬千瓦，每年節(jié)約原煤6900萬噸，減少二氧化硫排放120萬噸，減少二氧化碳排放1.39億噸。

2、石化

1）應(yīng)用情況

板式換熱器在石油化工 行業(yè) 的典型應(yīng)用為各種油品加熱和冷卻、脫鹽水冷卻系統(tǒng)等。目前，國內(nèi)外各個(gè)煉油化工企業(yè)的新上裝置及新改造裝置的規(guī)模越來越大。而為了實(shí)現(xiàn)裝置的大型化，就需要解決一些原有關(guān)鍵換熱設(shè)備占地面積大、重量大、投資大及能耗高的缺點(diǎn)。而目前在石化 行業(yè) 中普遍使用的管殼式換熱器已不能滿足大型化裝置的需要。鈦板換熱器作為高效緊湊式換熱器的一種，具有換熱效率高、端部溫差小、壓降低、節(jié)省占地面積、節(jié)約工程及設(shè)備安裝費(fèi)用、節(jié)省裝置操作費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，適合煉油、化工等領(lǐng)域大型化生產(chǎn)裝置的使用要求。

2）石化 行業(yè) 發(fā)展?fàn)顩r

截至2009年11月底，全國石油和化工 行業(yè) 規(guī)模以上生產(chǎn)企業(yè)共34697家。

2009年1-11月份石油和化工 行業(yè) 產(chǎn)品產(chǎn)銷率為98.1%，同比提高0.09個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)銷銜接較好；投資增速加快，全國石油和化工 行業(yè) 固定資產(chǎn)投資達(dá)8782.53億元，同比增長12.13%；出口首度增長統(tǒng)計(jì)顯示，11月份石油和化工 行業(yè) 出口交貨值為334.95億元，再創(chuàng)年內(nèi)新高，同比增長2.2%，今年以來首次正增長。1～11累計(jì)，全 行業(yè) 出口交貨值為3259.9億元，同比下降17.7%。

不過，目前石油和化學(xué)工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中仍存在一些問題：產(chǎn)能過剩問題依然突出。除少數(shù)產(chǎn)品能力不足外，絕大多數(shù)產(chǎn)品都過剩，有的過剩相當(dāng)嚴(yán)重。而特別值得關(guān)注的是，一些產(chǎn)能嚴(yán)重過剩 行業(yè) 的投資仍在加速；從國家統(tǒng)計(jì)局11月份公布的1000余種石化產(chǎn)品價(jià)格情況看，指數(shù)雖然回升，但市場低迷態(tài)勢并沒有根本改變，大多數(shù)企業(yè)仍在盈虧線上掙扎。

3、冶金 行業(yè)

鋼鐵 行業(yè) 是能源消耗大戶，鋼鐵制造工藝中產(chǎn)生大量的閑散熱量如熱空氣、廢氣、熱水蒸氣等，這些熱量將被如建筑物、設(shè)備、冷卻油、冷卻水和其他介質(zhì)吸收，而它們都需要冷卻。鋼鐵廠300℃以下的排熱約占50%，其中100℃以下的冷卻水在排熱總量上占的比例最大。

板式換熱器在鋼鐵工業(yè)的應(yīng)用于電力 行業(yè) 一樣，主要分為閉式循環(huán)水冷卻器和油冷卻器兩種。主要應(yīng)用在鑄模冷卻，爐水冷卻，乳液冷卻，連鑄機(jī)冷卻，液壓油冷卻，氨溶液冷卻，焦化廠水冷卻等。

板式蒸發(fā)器和冷凝器主要用在氟利昂蒸汽透平系統(tǒng)中：熱水槽儲(chǔ)存的高溫水通過熱水供給泵送至燒結(jié)冷卻器的板式換熱器內(nèi)，加熱升溫后送至氟利昂蒸發(fā)器、預(yù)熱器在板式蒸發(fā)器內(nèi)降低溫度后返回轉(zhuǎn)爐。蒸發(fā)器發(fā)生的氟利昂蒸汽進(jìn)入透平后，驅(qū)動(dòng)透平和發(fā)電機(jī)，然后排至冷凝器。在燒結(jié)冷卻器的出口安裝板式換熱器（排氣-液體換熱器）。

4、船舶和海洋工程

1）應(yīng)用情況

板式換熱器在船舶和海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用于中央冷卻、潤滑油冷卻、活塞冷卻劑冷卻、傳動(dòng)油冷卻、重燃料油預(yù)熱、柴油預(yù)熱、海水升溫等。

2）船舶制造業(yè)發(fā)展情況

2009年上半年，金融危機(jī)對(duì)船舶 行業(yè) 的影響逐步顯現(xiàn)，新船訂單同比大幅減少，環(huán)比出現(xiàn)回升，手持船舶訂單連續(xù)9個(gè)月下降。全國規(guī)模以上船舶工業(yè)企業(yè)1792家，完成工業(yè)總產(chǎn)值2561億元，同比增長36.7%，增幅下降21.4個(gè)百分點(diǎn)。其中船舶制造業(yè)1955億元，同比增長43%，增幅下降8.4個(gè)百分點(diǎn)；船舶配套業(yè)279.5億元，同比增長42.3%，增幅下降44.6個(gè)百分點(diǎn)。

1-11月，全國規(guī)模以上船舶工業(yè)企業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值4943億元，同比增長29.2%，增幅下降34.4個(gè)百分點(diǎn)；完成出口交貨值2284億元，同比增長17.2%，增幅下降44.5個(gè)百分點(diǎn)。

2009年全年，我國造船完工4243萬載重噸，同比增長47%。新接訂單占世界市場份額的61.6%。海洋工程裝備市場占有率進(jìn)一步提高，2009年我國企業(yè)承接13座自升式鉆井平臺(tái)，占全球成交量的87%；我國企業(yè)承接了24艘海洋工程輔助船，占全球成交量的67%。

5、海水淡化 行業(yè)

淡水約占地球水資源的3%，通過海水淡化獲取新的淡水資源是今后世界用水的大趨勢。在解決沿海地區(qū)淡水資源緊張的諸多方法當(dāng)中，海水淡化是一種切實(shí)可行且有效的辦法。其中多級(jí)閃蒸(Muiti-StageFlash，縮寫為MSF）海水淡化技術(shù)占有主導(dǎo)地位。其生產(chǎn)能力為全世界海水淡化總產(chǎn)量的56%。世界上規(guī)模在4000t/d以上的海水淡化裝置中，MSF裝置占77.3%。目前，單機(jī)容量最大的MSF裝置是意大利SIR/EU-TECO公司生產(chǎn)的，出力為36000t/d，安裝在意大利本土。

海水淡化技術(shù)在我國還處于起步階段，由于沿海地區(qū)淡水需求量的日益增大和我國海洋資源配合利用呼聲的升高，以多級(jí)閃蒸為龍頭的大型蒸餾海水淡化裝置(包括MSF、ME、VC）的開發(fā)生產(chǎn)必將成為我國的一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)，向大海要效益是今后一段時(shí)期我國一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，海水淡化將成為我國2l世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)。

1）船用海水淡化技術(shù) 分析

船用海水淡化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展始于20世紀(jì)50年代，至今已形成了蒸餾法、電滲析法和反滲透法等技術(shù)。從目前市場占有率來看，蒸餾和反滲透是主要型式。反滲透海水淡化裝置能耗較少，近年來裝船量增長較快。在出海船只中，蒸餾法海水淡化裝置是主導(dǎo)產(chǎn)品，而且類型也比較多，既有多級(jí)閃發(fā)、沸騰蒸餾和壓氣蒸餾之分，也有管式、板式之分。多級(jí)閃發(fā)技術(shù)現(xiàn)已比較成熟，其熱源主要是鍋爐蒸汽。壓氣蒸餾法需要有附加的蒸汽壓縮裝置，適用于供汽不便、沒有低品位熱量可用的場合。沸騰蒸餾法具有其他方法不可比擬的特點(diǎn)，如設(shè)備簡單可靠、原水不需要預(yù)處理、出水品質(zhì)較高等。其中的板式蒸餾法雖然蒸發(fā)效率高，但板間流體通道容易被固體顆粒沉積所堵塞，不適用于尾氣直接加熱的蒸餾裝置。

在商業(yè)用途上，淡水技術(shù)可分為2大類，一類為蒸餾法，另一類為薄膜法。蒸餾法又可細(xì)分為多級(jí)閃化法(Multi-Stage Flash，MSF）、多效蒸餾法(Multi-Effect Distillation，MED）和蒸汽壓縮法(Vapor Compression，VC）3種。薄膜法主要有電透析法(Electro Dialysis，ED）、逆(反）滲透法(Reverse Osmosis，RO）與納米過濾法(Nano Filtration，NF）等。在全世界海水淡化方法的應(yīng)用上，逆(反）滲透法(RO）排名是第1位，日產(chǎn)量達(dá)1409.1×104t(43.5%）。多級(jí)閃化法(MSF）占第2位，為39.2%，日產(chǎn)量達(dá)1269.2×104t。電透析法(ED）日產(chǎn)量146.2×104t(4.5%）占第3位。其它還有蒸汽壓縮法(VC）、多效蒸餾法(MED）、納米過濾法等。多級(jí)閃化法和逆(反）滲透法是海水淡化領(lǐng)域的主流方法。

2）鈦是海水淡化設(shè)備換熱器的首選材料。

鈦對(duì)氯具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，是海水淡化設(shè)備換熱器的首選材料。隨著沿海地區(qū)石化、電力等 行業(yè) 的迅速發(fā)展，應(yīng)用海水取代日益緊張的淡水作為工業(yè)冷卻介質(zhì)，可以節(jié)約大量的淡水資源，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是由于海水腐蝕性強(qiáng)，當(dāng)管材使用普通碳鋼或不銹鋼時(shí)，海水作為冷卻介質(zhì)會(huì)對(duì)管材產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，顯著降低熱交換器的使用壽命。這樣，不僅增加了設(shè)備的更換次數(shù)，同時(shí)也由于設(shè)備失效引起停工過于頻繁而使經(jīng)濟(jì)效益降低。一般情況下，為解決這一問題，需要對(duì)管子進(jìn)行材料升級(jí)，升級(jí)材料常用的主要是鈦管。

就材料種類而言，應(yīng)用最廣泛的是工業(yè)純鈦(ASTMGrade2），溫度比較高的海水加熱器使用Grade7或者Grade12。Grade16(Ti-0.5%Pd）具有更高的抗腐蝕能力，但是成本較高。另外，事實(shí)表明，Grade1和Grade2等工業(yè)純鈦在天然水、海水和各種氯化物中具有特殊的抗應(yīng)力腐蝕的能力。在海水流速為3～5m/s的鈦制海水淡化設(shè)備中，生物污堵現(xiàn)象是最輕微的，鈦換熱器的污堵系數(shù)約為0.99～0.95。

鈦在海水淡化設(shè)備中的應(yīng)用有海水淡化設(shè)備中的導(dǎo)熱管、多級(jí)閃蒸法(即MSF法）海水淡化裝置。占世界上78%的淡水造水量是采用蒸發(fā)法。現(xiàn)在最常用的是多級(jí)閃蒸法(即MSF法）。多級(jí)閃蒸海水淡化裝置技術(shù)成熟、出水量大、淡水品質(zhì)高、淡水成本低、適用范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定，再加上其利用電廠低品位熱能，提高了能源利用率。伴隨著國產(chǎn)MSF裝置的開發(fā)成功，其必將成為近期沿海電廠首選的鍋爐補(bǔ)給水設(shè)備。

選用工業(yè)純鈦TA1無縫管做閃蒸器的冷凝管和鹽水加熱器的熱交換管，管板選用了TA1+16MnR+316L雙面復(fù)合鋼板。因?yàn)殁佡|(zhì)輕、耐蝕、高強(qiáng)度，是良好的抗海水腐蝕材料，使用它的可靠性高。使用鈦復(fù)合鋼板，可以減少鈦的使用量，且能滿足使用要求，降低裝置造價(jià)。

我國西北有色金屬 研究 院、北京有色金屬 研究 總院等單位也先后開發(fā)出了一系列海洋工程用耐蝕鈦合金，如Ti75、Ti31和Ti631。

3）中國海水淡化業(yè)迅速崛起

我國海水淡化的 研究 起步較早，1958年開始電滲析(ED）的 研究 ，1965年開始反滲透(RO）和蒸餾等的 研究 。海水淡化事業(yè)起步于1958年，50年來發(fā)展較快，取得了長足進(jìn)步和顯著成績，已逐步形成了一門綜合性的技術(shù)學(xué)科和水處理技術(shù)產(chǎn)業(yè)。包括蒸餾法、電滲析法、反滲透法、太陽能法等淡化技術(shù)在不同程度上得到較廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，并已取得良好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。海水淡化工程不但在國內(nèi)取得發(fā)展，而且還有技術(shù)輸出，如多套裝置已出口到印尼、中東、基里巴斯和馬爾代夫等國家和地區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國擁有一支3000人以上的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，從事科研與開發(fā)的單位100多個(gè)，設(shè)備生產(chǎn)廠60多家。其中膜法技術(shù)所占比重最大，約占90%以上。

隨著沿海地區(qū)及島嶼的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，及海水淡化技術(shù)的成熟與成本的降低，加上當(dāng)?shù)厮Y源的嚴(yán)重短缺，對(duì)海水淡化的需求會(huì)越來越大，近年來開始有迅速增長的勢頭，僅舟山和長島近年內(nèi)將逐步建成容量近2000m3/d的幾個(gè)海水淡化站。大港電廠、大亞灣海水淡化裝置建設(shè)，以及北方濱海城市如大連、煙臺(tái)等也在考慮用海水淡化作為城市應(yīng)急供水。除海水淡化之外，沿海地區(qū)(另有華北和西北地區(qū)）苦咸水資源也應(yīng)列在可用水資源之列，由于苦咸水淡化成本低，現(xiàn)已有一定規(guī)模，有不斷發(fā)展擴(kuò)大的趨勢，如淪化集團(tuán)已建成18000m3/d的高鹽度苦咸水淡化廠。

海水淡化技術(shù)經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，從技術(shù)上講，已經(jīng)比較成熟，大規(guī)模地把海水變成淡水，已經(jīng)在世界各地出現(xiàn)，并以海灣地區(qū)為主。目前主要的海水淡化方法有多級(jí)閃蒸(MSF）、反滲透(SWRO）、多效蒸發(fā)(MED）和壓汽蒸餾(VC）等，而適用于大型海水淡化的方法只有SWRO、MSF和MED，最大的MSF淡化廠規(guī)模達(dá)30×104m3/d，最大的SWRO淡化廠規(guī)模為20×104m3/d。

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