采用新型節(jié)能換熱器——包括新型換熱器殼體、排管、折流板及各種介質(zhì)的進(jìn)出口，改變流經(jīng)方式強(qiáng)迫其與冷介質(zhì)進(jìn)行熱交換，從而可大大地降低冷凝側(cè)的出口溫度，提高熱能利用率，降低運(yùn)行成本。

　　廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)的換熱器，是決定企業(yè)能耗水平的主導(dǎo)性因素，也是行業(yè)節(jié)能挖潛的關(guān)鍵設(shè)備。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(guò)程都需通過(guò)換熱器來(lái)完成。近年迅速發(fā)展的各種新型強(qiáng)化傳熱換熱器，如自清洗流化床換熱器、螺旋式換熱器、開(kāi)口擋板管殼式換熱器和全焊型換熱器等；采用新型的換熱器在線清洗技術(shù)；以及換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化窄點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用等都是十分有效的換熱器節(jié)能技術(shù)。

　　自清洗流化床換熱器

　　美國(guó)正在竭力推薦原油預(yù)熱換熱器采用結(jié)垢為零的自清洗流化床換熱器，以節(jié)減能耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)，因原油在預(yù)熱換熱器中結(jié)垢，**年能耗費(fèi)用達(dá)到45億美元。采用自清洗式流化床換熱器在管內(nèi)采用循環(huán)流化的固體顆粒（3mm切割金屬絲），可不斷沖刷換熱表面。下表列出原油換熱用常規(guī)換熱器與自清洗換熱器的運(yùn)行比較。采用自清洗式流化床換熱器，可使加熱爐供入能量節(jié)減約50%。對(duì)于高能量回收設(shè)計(jì)，換熱器管長(zhǎng)可放大到10m。

　　螺旋式換熱器

　　管殼式換熱器是化工生產(chǎn)中重要的熱能交換設(shè)備，近年來(lái)一種新型的管殼式換熱器——螺旋隔板換熱器由于節(jié)能、節(jié)材效果顯著而備受關(guān)注。

　　螺旋折流板換熱器是一種新型換熱設(shè)備，它與傳統(tǒng)的換熱器區(qū)別僅限于折流板結(jié)構(gòu)。這種換熱設(shè)備吸取了弓形折流板的優(yōu)點(diǎn)，克服了弓形折流板的缺陷，是目前折流形式中*具優(yōu)勢(shì)的折流板形式。它的傳熱系數(shù)較高，在一般情況下要比弓形折流板形式高40%左右，另外又消除了一些不必要的能耗，特別適宜于處理含固體顆粒、粉塵或者泥沙等的流體。

　　采用螺旋式換熱器（SHE，Spiral heat exchange）是替代管殼式換熱器（S & T）的低投資方案。它采用二個(gè)平行板式螺旋體可實(shí)現(xiàn)100%對(duì)流傳熱，通道內(nèi)設(shè)置的螺栓和彎曲造型有助于促進(jìn)紊流流動(dòng)和傳熱，熱回收效果好，與管殼式換熱器相比，傳熱系數(shù)可提高一倍。

　　螺旋式換熱器己在國(guó)外應(yīng)用于煉油和石化行業(yè)許多領(lǐng)域。

　　用于催化裂化油漿冷卻，油漿中含高達(dá)1%的顆粒細(xì)粉催化劑。德國(guó)一煉油廠采用螺旋式換熱器替代雙管式換熱器。原來(lái)，雙管式換熱器運(yùn)行10天就需要清洗3天，花費(fèi)大。改用螺旋式換熱器后，運(yùn)行5年也無(wú)需清洗，1年內(nèi)償還投資。

　　中歐一煉油廠采用螺旋式換熱器用作減粘進(jìn)料/產(chǎn)品換熱。進(jìn)料為常壓渣油，預(yù)熱后進(jìn)加熱爐，再送去裂化。離開(kāi)減粘裝置的產(chǎn)品溫度為370℃。原采用管殼式換熱器冷卻時(shí)，存在嚴(yán)重的結(jié)垢問(wèn)題，管側(cè)形成焦炭和瀝青質(zhì)，每2個(gè)月要將換熱器拆開(kāi)清洗。改用螺旋式換熱器后，運(yùn)行三年多，也未停工過(guò)。

　　適用于PVC和PTA生產(chǎn)過(guò)程。華南理工大學(xué)先后研制開(kāi)發(fā)了不同類型的螺旋隔板換熱器，與相同規(guī)格尺寸的弓形隔板換熱器相比，其總傳熱系數(shù)提高近一半；在相同壓降下，傳熱效率提高10%。目前該新型換熱器已在8家企業(yè)獲得應(yīng)用。

　　開(kāi)口擋板管殼式換熱器

　　殼牌公司開(kāi)發(fā)了稱為EMbaffle的創(chuàng)新型換熱器，這種換熱器設(shè)計(jì)可使過(guò)程工業(yè)改進(jìn)操作性能、節(jié)能、*大限度地減少?gòu)U熱、降低操作和維修費(fèi)用，并限制環(huán)境排放。

　　該專利技術(shù)比常規(guī)管殼式圓缺擋板型管束設(shè)計(jì)具有好幾方面優(yōu)點(diǎn)。新設(shè)計(jì)采用被分割和擴(kuò)展的板材制作的開(kāi)口金屬擋板（管子支撐）（見(jiàn)圖6），開(kāi)放型結(jié)構(gòu)使縱向流動(dòng)方式降低水力阻力。其結(jié)果：因流動(dòng)而引起的管子振動(dòng)減小。其他的操作效益為：較低的結(jié)垢速率；殼程較低的壓降；避免不利的流動(dòng)而引起的管子振動(dòng)；提高傳熱能力。

　　空心環(huán)管殼式換熱器

　　研制結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱高效，省材節(jié)能，輕巧并小型化的新型換熱器已經(jīng)成為過(guò)程工業(yè)急需的設(shè)備。華南理工大學(xué)傳熱強(qiáng)化與過(guò)程節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的新型殼程強(qiáng)化傳熱技術(shù)，推出空心環(huán)管殼式換熱器，已有大慶煉化公司等4家企業(yè)的節(jié)能改造項(xiàng)目采用了該換熱器，煉油能耗明顯降低，據(jù)稱，為企業(yè)年增效1.2億元。

　　由上海貝谷換熱器制造有限公司自主開(kāi)發(fā)的波紋管換熱器年生產(chǎn)能力已達(dá)800~1000臺(tái)，這標(biāo)志著該節(jié)能產(chǎn)品已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。目前常用的各類換熱器都不同程度存在效率低、能耗高、資源浪費(fèi)嚴(yán)重或者易腐蝕結(jié)垢等難題。據(jù)介紹，波紋管換熱器可較好解決上述問(wèn)題，同時(shí)節(jié)能效果更為明顯。經(jīng)測(cè)試和實(shí)際應(yīng)用證明，新型節(jié)能波紋管換熱器傳熱效率高，是工業(yè)常用管殼式換熱器的2.5~3.5倍，節(jié)能率、節(jié)水率高達(dá)50%左右。同時(shí)設(shè)備防腐、防垢能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。上世紀(jì)九十年代初開(kāi)始運(yùn)行的40余臺(tái)波紋管換熱器至今十余年仍做到了無(wú)故障、無(wú)清洗、無(wú)維修。新型節(jié)能型波紋管換熱器主要用于石油化工、供熱、冶金、食品、飲料、造紙和機(jī)械等領(lǐng)域。

　　組合式連續(xù)螺旋多殼程節(jié)能換熱器

　　西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院動(dòng)力工程多項(xiàng)流國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題組研發(fā)成功“組合式及多殼程管殼式換熱器”，比傳統(tǒng)的弓形換熱器提高能效8.3%，且不會(huì)增加企業(yè)成本，對(duì)化工節(jié)能意義重大。

　　新一代傳熱技術(shù)與高效換熱設(shè)備課題組對(duì)管殼式換熱器研究后發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的非連續(xù)單殼程換熱器中，相鄰的折流板之間三角形區(qū)域漏流嚴(yán)重，導(dǎo)致相同流量下的傳熱量不如其他類型換熱器。換熱能力低成為困擾其發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的瓶頸。為解決這一問(wèn)題，他們研發(fā)出了連續(xù)性單殼程換熱器。在此基礎(chǔ)上，又在全國(guó)率先提出了組合式及多殼程管殼式換熱器的概念，即外連續(xù)+內(nèi)非連續(xù)，并設(shè)計(jì)出外殼程為連續(xù)螺旋折流板、內(nèi)殼程為弓形折流板形式的組合式多殼程的換熱器。

　　這種新型組合式連續(xù)螺旋多殼程換熱器在減少熱交換阻力的同時(shí)，使換熱能效比傳統(tǒng)的管殼式換熱器提高約8.3%，而且通過(guò)局部?jī)?yōu)化，能效還有望進(jìn)一步提高。此外，這種新型換熱器雖然提高了能效，但造價(jià)并沒(méi)有提高。

　　目前，這種新型換熱器已經(jīng)在鄭州意達(dá)換熱設(shè)備有限公司和廣東吉榮空調(diào)有限公司得到工業(yè)化應(yīng)用。課題組正在按工業(yè)化要求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利5項(xiàng)，美國(guó)發(fā)明專利1項(xiàng)。

　　新型板翅式換熱器

　　南京工業(yè)大學(xué)等單位完成的高效、緊湊、節(jié)能的新型板翅式換熱器的關(guān)鍵技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目，2009年6月初通過(guò)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)組織的成果鑒定。

　　該項(xiàng)目完成了新型板翅式換熱器從設(shè)計(jì)、制造到優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)的研究，開(kāi)發(fā)了板翅式換熱器設(shè)計(jì)軟件包-PFECAD，以及用鎳基釬料制造不銹鋼板翅式換熱器的新工藝。以此為基礎(chǔ)，項(xiàng)目組研發(fā)出多種新型板翅式換熱器產(chǎn)品，如具有蜂窩狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和新型液相均分器的變截面板翅式換熱器，肋片式相變傳熱結(jié)構(gòu)的板翅式換熱器，集預(yù)冷、冷卻、分離和過(guò)濾4種功能于一體的換熱器等。這些設(shè)備已在壓縮機(jī)、汽車、冷凍式干燥機(jī)、油氣回收、燃油燃?xì)忮仩t余熱回收和電子散熱等領(lǐng)域得到工業(yè)化應(yīng)用，并大量出口到歐美等地，累計(jì)新增銷售8.4億元。

　　高效螺旋折流板換熱器

　　新型高效螺旋折流板換熱器有望成為管殼式換熱器升級(jí)換代的主導(dǎo)產(chǎn)品，大型石油、化工企業(yè)將能以簡(jiǎn)捷和低成本的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

　　此外，全封閉流道連續(xù)型無(wú)中心管螺旋折流板換熱器還使管殼式換熱器制造變得相對(duì)簡(jiǎn)單，不僅能夠大大降低加工制造成本，還可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、體積和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分別采取整體加工組裝和分成四（六、八）組管束加工組裝的不同加工形式，更容易實(shí)現(xiàn)大型化。

　　節(jié)能蒸發(fā)式冷凝器

　　洛陽(yáng)隆華制冷設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)出節(jié)能新設(shè)備———蒸發(fā)式冷凝器。該產(chǎn)品經(jīng)唐山三友化工集團(tuán)、河北寶碩化工公司、山東?；瘓F(tuán)、山西蘭花化工公司等化工企業(yè)使用后，節(jié)能效果明顯。

　　蒸發(fā)式冷凝器是按*優(yōu)化的換熱機(jī)理設(shè)計(jì)，中心部件———冷凝盤管組選用高傳導(dǎo)材料08AL的異性橢圓形管制成，提高了介質(zhì)的換熱系數(shù)。該產(chǎn)品利用管子外表的水膜蒸發(fā)，通過(guò)傳質(zhì)和傳熱使管內(nèi)工質(zhì)降溫冷凝，每千克水蒸發(fā)吸收680W的熱量，同時(shí)還不用再設(shè)置冷卻設(shè)備，由于其工作原理和濕球溫度有關(guān)，夏季冷凝溫度也不會(huì)升高，既提高了設(shè)備效能，又達(dá)到節(jié)水、節(jié)電，節(jié)約能源的目的。

　　蒸發(fā)式冷凝器與水冷冷凝器相比平均流速提高15%~18%，性能提高25%，設(shè)備體積縮小，配機(jī)動(dòng)力降低，降低制冷裝置能耗10%。整機(jī)采用二次布水器、預(yù)冷翅片管、高效內(nèi)肋異性管等3項(xiàng)國(guó)家專利技術(shù)，增大了換熱面積，降低了引風(fēng)機(jī)的能耗，避免了圓管易出現(xiàn)的水膜干點(diǎn)和水在高結(jié)垢溫度段的嚴(yán)重結(jié)垢現(xiàn)象。冬季干運(yùn)行時(shí)，不啟動(dòng)水泵同樣能保持設(shè)備的性能不受影響，運(yùn)行費(fèi)用降低，達(dá)到節(jié)能效果。

　　節(jié)能的全焊型換熱器

　　由上海滬星化工設(shè)備有限公司研制的全焊型板式換熱器，因具節(jié)能增效功能突出，成為雙氧水、甲醇制備過(guò)程中加熱、冷卻工藝的**設(shè)備。

　　通常雙氧水在氫化、氧化等過(guò)程中，需要加熱或冷卻的溫度范圍多數(shù)在150℃以下，過(guò)去我國(guó)雙氧水企業(yè)選用換熱設(shè)備時(shí)大都采用可拆型板式換熱器。這種換熱器的密封墊必須使用耐腐蝕的氟橡膠，一次性投資大、維修成本高。上海一家從事化工工程設(shè)計(jì)的公司，根據(jù)雙氧水制備工藝特點(diǎn)，對(duì)不同種類換熱器的性能和特點(diǎn)進(jìn)行比較后，提出以全焊型板式換熱器替代可拆型板式換熱器方案，大大降低了初期資金投入。同時(shí)全焊型板式換熱器在滿足工藝要求的情況下，既節(jié)能降耗，又減少了日常維護(hù)和維修成本。

　　目前，全焊型板式換熱器已成功應(yīng)用于山東博匯海力化工4萬(wàn)t/a雙氧水工程、四川川化4萬(wàn)t/a雙氧水工程、貴州赤天化6萬(wàn)t/a雙氧水工程、四川金圣賽瑞化工6萬(wàn)t/a雙氧水工程、援助緬甸2萬(wàn)t/a雙氧水工程以及中國(guó)石化10萬(wàn)t/a雙氧水?dāng)U建工程等，發(fā)揮了獨(dú)特的節(jié)能增效作用。

　　新型節(jié)能板式換熱器

　　阿法拉伐（Alfa Laval）公司于2011年12月宣布，推出新的節(jié)能板式換熱器，它使能源效率、可達(dá)到性和板式技術(shù)的模塊化與管技術(shù)的粘性和顆粒處理能力相結(jié)合。稱之謂FusionLine的節(jié)能板式換熱器產(chǎn)品特征是，在產(chǎn)品側(cè)擁有4~6mm的開(kāi)式通道，這使之易于清洗，并且具有完全可達(dá)到性。該開(kāi)式通道設(shè)計(jì)，無(wú)接觸點(diǎn)，在媒體側(cè)由板粘合而成，媒介側(cè)采用了該公司的專利AlfaFusion技術(shù)，這一技術(shù)可使兩個(gè)不銹鋼板粘合在一起，成為無(wú)接頭的一片。

　　AlfaFusion技術(shù)允許使用*佳傳熱的薄板，也保持了對(duì)產(chǎn)品壓力的高阻抗。通道的幾何形狀，確保了良好的產(chǎn)品處理，板可以很容易地被添加和去除，使快速反應(yīng)可隨生產(chǎn)量而變化。其大小也比管式換熱器小30%~40%。

　　管殼式換熱器強(qiáng)化傳熱與自清潔技術(shù)

　　北京化工大學(xué)開(kāi)發(fā)成功一項(xiàng)可在我國(guó)高耗能行業(yè)推廣的節(jié)能減排新技術(shù)——“管殼式換熱器強(qiáng)化傳熱與自清潔技術(shù)”。傳熱效率低下和傳熱表面積污結(jié)垢造成的傳熱劣化問(wèn)題，是國(guó)際上多年來(lái)一直未解決的熱傳遞過(guò)程中的難題，也是制約化工等高能耗行業(yè)提高能源利用率的瓶頸問(wèn)題。北京化工大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以場(chǎng)協(xié)同理論為基礎(chǔ)，以量大面廣的管殼式換熱器為對(duì)象，通過(guò)多學(xué)科前沿技術(shù)的綜合集成，在國(guó)際上首創(chuàng)一項(xiàng)節(jié)能降耗效益顯著的高新技術(shù)產(chǎn)品——“潔能芯”，解決了上述難題。

　　據(jù)介紹，“潔能芯”可應(yīng)用于各種管殼式換熱器，如：凝汽器、冷卻器、蒸發(fā)器等，無(wú)須改變換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)，直接安裝于傳熱管內(nèi)，即可有效地解決管殼式換熱器效率低下的問(wèn)題?！皾嵞苄尽敝械墓芏藶V網(wǎng)罩殼能夠進(jìn)一步提高管殼式換熱器的工作可靠性，并使其更加方便于工程應(yīng)用。該產(chǎn)品具有強(qiáng)化傳熱和在線自動(dòng)清洗的雙重功效，節(jié)能降耗效果明顯，可望推動(dòng)管殼式換熱器節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的跨越式發(fā)展。

　　換熱器在線清洗技術(shù)

　　為確保換熱器在良好的傳熱條件下運(yùn)行，在線清洗技術(shù)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。在線機(jī)械清洗方法如美國(guó)海灣石油公司費(fèi)城煉油廠表面冷凝器管束中安置的尼龍刷式自動(dòng)刷洗系流；菲利浦斯石油公司某煉廠FCC裝置主風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用蒸汽透平表面冷凝器的海綿球清洗系統(tǒng)，我國(guó)荊門煉油廠FCC裝置氣壓機(jī)表面冷凝器在線清洗也有應(yīng)用，我國(guó)電廠己多有應(yīng)用；法國(guó)道達(dá)爾公司瓦朗西斯安煉廠、卡爾根維爾煉廠、東日煉廠等使用了稱為Spirelf的螺旋形彈簧在線清洗系統(tǒng)，在原油預(yù)熱換熱器中使用8個(gè)月就多回收14℃溫度的熱量。

　　各種有機(jī)和無(wú)機(jī)沉積物，大多由污垢和其他腐蝕產(chǎn)物形成，會(huì)引起換熱器管束內(nèi)外表面嚴(yán)重的結(jié)垢。這種狀況在用冷卻水冷卻情況下尤為普遍。管子表面加快腐蝕，使傳熱效率快速惡化。由于結(jié)垢，傳熱效果可能下降到只有20%。德國(guó)Sakaphen公司推出減少管表面結(jié)垢的技術(shù)方案：將換熱器管束涂以熱法涂料，可長(zhǎng)期解決管束結(jié)垢問(wèn)題。某些情況下，殼程也可涂層。新的熱法涂料不影響流速、壓降、管子表面溫度和材質(zhì)。碳鋼材質(zhì)涂層*好。這種熱硫化涂料可涂6~8層，涂料在特定聚合爐中于120~150℃下硫化，*后一層硫化溫度為220℃。該涂料可形成均一、疏水、有彈性和無(wú)孔的表面，總厚度180~200μm，因涂層厚度薄，對(duì)傳熱系數(shù)影響極小。涂料組成為Si14E和Si57E，為聚氯乙烯-酚醛樹(shù)脂縮聚物，這種材料高度抗腐蝕，可用于所有的冷卻水介質(zhì)包括海水和咸水，以及化學(xué)介質(zhì)。耐溫可高達(dá)200℃。這一技術(shù)己在石油化工廠推廣應(yīng)用。

　　超聲波在線除垢技術(shù)節(jié)能降耗

　　我國(guó)石化行業(yè)現(xiàn)存的換熱設(shè)備超過(guò)30萬(wàn)臺(tái)，長(zhǎng)期以來(lái)這些設(shè)備的防垢、除垢問(wèn)題一直缺乏理想的解決之道，換熱設(shè)備普遍在帶垢運(yùn)行，而垢的導(dǎo)熱系數(shù)僅為換熱器金屬管壁的幾十分之一。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，垢質(zhì)每年在換熱設(shè)備和管道中的沉積厚度約為4mm，換熱設(shè)備積垢每增加1mm，傳熱系數(shù)下降9%~9.6%，能耗和排放將增加10%以上，同時(shí)帶來(lái)生產(chǎn)效率下降、腐蝕縮短設(shè)備壽命、安全隱患等一系列問(wèn)題。

　　換熱設(shè)備超聲波在線防垢技術(shù)其主要特點(diǎn)是超聲脈沖振蕩波在換熱器管、板壁傳播，在金屬管、板壁和附近的液態(tài)介質(zhì)之間產(chǎn)生效應(yīng)，破壞污垢的附著條件，防止換熱設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中結(jié)垢，提高換熱設(shè)備傳熱能力，降低達(dá)到同樣工藝要求所需的能耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

　　由于超聲波頻率很高，在管、板壁傳播時(shí)形成很高的加速度，作用于與管、板壁直接接觸的流體介質(zhì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)微小的真空區(qū)域。真空區(qū)域剛一形成，附近介質(zhì)在壓力的作用下就會(huì)迅速涌向這一區(qū)域來(lái)填補(bǔ)真空，形成許多微小的渦流，這些渦流與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，對(duì)壁面形成不間斷的沖刷，這就是高速微渦效應(yīng)。這一效應(yīng)相當(dāng)于介質(zhì)隨時(shí)都在對(duì)壁面進(jìn)行清洗，可有效防止污垢的黏附。

　　目前，該技術(shù)于2010年通過(guò)中國(guó)石油化工集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)成果鑒定，其在不同應(yīng)用環(huán)境聲學(xué)參數(shù)定向設(shè)計(jì)、減少超聲波衰減和抗畸變方面具有新穎性，已在石油、石化、化工行業(yè)眾多企業(yè)應(yīng)用。中國(guó)石化上海高橋分公司煉油3部3#常減壓蒸餾裝置換熱網(wǎng)絡(luò)21臺(tái)換熱器上已安裝超聲波防、除垢裝置，此項(xiàng)技改年可節(jié)能7272t標(biāo)煤，年節(jié)能效益為582萬(wàn)元。中國(guó)石化四川維尼綸廠在乙炔車間提濃裝置8臺(tái)換熱器，聚乙烯醇車間5臺(tái)換熱器，發(fā)電車間1#機(jī)組凝汽器，合計(jì)14臺(tái)換熱器上安裝超聲波防、除垢裝置，此項(xiàng)技改投資了210萬(wàn)元，年節(jié)能2396t標(biāo)煤，年節(jié)能效益為192萬(wàn)元。

　　石化行業(yè)如果采用超聲波防垢技術(shù)解決污垢問(wèn)題，可降低全行業(yè)換熱設(shè)備能耗約9%。2010年，石化（含煉油）行業(yè)消耗能源約1.3億t標(biāo)煤，其中換熱設(shè)備的相關(guān)能耗約占12%。如果在石化行業(yè)推廣使用該技術(shù)，其節(jié)能潛力為139萬(wàn)t標(biāo)煤。預(yù)計(jì)“十二五”期間此項(xiàng)技術(shù)的推廣比例可達(dá)40%，年可產(chǎn)生約55萬(wàn)噸標(biāo)煤的節(jié)能能力。

　　換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

　　運(yùn)用窄點(diǎn)技術(shù)對(duì)換熱流程進(jìn)行優(yōu)化節(jié)能在國(guó)內(nèi)外得到普遍應(yīng)用。巴陵石化公司ARGG裝置（常壓渣油生產(chǎn)LPG、丙烯和汽油）運(yùn)用窄點(diǎn)技術(shù)對(duì)換熱流程進(jìn)行優(yōu)化，原油換熱流程由一路改為二路，多換熱少產(chǎn)汽，提高了熱利用效率，原油換熱終溫由改造前不到285℃提高到305℃。

　　吉林化工學(xué)院化工分離技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心開(kāi)發(fā)成功“石油化工系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)”和“石油化工裝置換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及*優(yōu)控制技術(shù)”?！笆突は到y(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)”是將各單元操作所組成的化工系統(tǒng)作為一個(gè)整體，用系統(tǒng)工程方法進(jìn)行“系統(tǒng)的模擬與分析研究其整體特征”，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的*優(yōu)化設(shè)計(jì)和操作。該技術(shù)運(yùn)用化工熱力學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、化學(xué)工程學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、過(guò)程模擬和專家系統(tǒng)等現(xiàn)代技術(shù)，開(kāi)發(fā)成功石油化工系統(tǒng)優(yōu)化的成套軟件。吉化公司煉油廠氣分裝置利用該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化擴(kuò)產(chǎn)及節(jié)能技術(shù)改造，據(jù)報(bào)道，僅2004年就增加產(chǎn)值9200多萬(wàn)元，增加利稅153余萬(wàn)元?！皳Q熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化節(jié)能及*優(yōu)控制技術(shù)”集換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化合成技術(shù)、換熱網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)、換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)和換熱網(wǎng)絡(luò)流程模擬技術(shù)為一體，可為擬建和現(xiàn)有石油化工裝置的換熱流程進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，提出換熱流程優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和優(yōu)化節(jié)能技術(shù)改造方案，達(dá)到合理用能和優(yōu)化節(jié)能。僅吉化煉油廠二常壓換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化節(jié)能改造，經(jīng)廠標(biāo)定，年節(jié)能效益就達(dá)830萬(wàn)元。

　　新型石墨蒸發(fā)器

　　一種應(yīng)用于化工生產(chǎn)節(jié)能減排的關(guān)鍵設(shè)備——超大型圓塊孔式石墨蒸發(fā)器，在河北深州市天承石墨制品有限公司開(kāi)發(fā)成功，并投放市場(chǎng)。

　　據(jù)了解，這種蒸發(fā)器換熱面積達(dá)340m3，是目前化工、醫(yī)藥和染料等行業(yè)工業(yè)生產(chǎn)中廢液處理和再利用的關(guān)鍵設(shè)備。如安裝在化工氯乙酸生產(chǎn)線上，可將生產(chǎn)中的廢液進(jìn)行有效吸收進(jìn)而生產(chǎn)出高品質(zhì)的氯化銨、氯化亞鐵等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。該設(shè)備具有抗壓強(qiáng)度高、傳熱效果好、防腐性能強(qiáng)等特點(diǎn)，是當(dāng)前化工等行業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)中節(jié)能減排的理想設(shè)備。

　　據(jù)介紹，這種設(shè)備實(shí)現(xiàn)了四大技術(shù)創(chuàng)新：一是在工藝上通過(guò)采用壓力彈簧作為熱脹冷縮自動(dòng)補(bǔ)償裝置,使設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更趨加強(qiáng)，保證了傳熱效率；二是通過(guò)對(duì)設(shè)備采用1:1換熱加工工藝，大大提高了熱導(dǎo)率和抗沖擊性能，其熱導(dǎo)系數(shù)達(dá)到95%以上，耐高溫達(dá)165℃，抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.6MPa；三是通過(guò)對(duì)換熱塊采用“積木式”可拆卸組合結(jié)構(gòu)，對(duì)設(shè)備清洗、維修更加方便；四是采用了一效、二效、三效工藝蒸發(fā)濃縮技術(shù)，進(jìn)一步降低了蒸氣消耗，比同類設(shè)備降低30%以上。

　　復(fù)合型蒸發(fā)式冷凝換熱器

　　由洛陽(yáng)隆華傳熱科技股份有限公司自主研發(fā)的石化用復(fù)合型（變頻）蒸發(fā)式冷凝換熱新技術(shù)，冷凝效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)冷凝工藝，并使工藝流體直接達(dá)到設(shè)計(jì)溫度，節(jié)水、節(jié)能效果顯著。

　　目前，我國(guó)石化行業(yè)主要采用的是空冷器串聯(lián)水冷器的換熱工藝及濕式空冷器串聯(lián)水冷器的換熱工藝，耗電量、耗水量、占地面積大。而隆華的新技術(shù)利用潛熱換熱原理和水的相態(tài)變化實(shí)現(xiàn)冷凝，換熱效率是傳統(tǒng)技術(shù)的117倍，所需水量?jī)H為顯熱換熱的1/117，使得驅(qū)動(dòng)水流揚(yáng)程的動(dòng)力也大幅度降低，因此有效實(shí)地實(shí)現(xiàn)了高效、節(jié)能、節(jié)水的目的。

　　這一新技術(shù)在石化常減壓、催化裂化、加氫精制、催化重整、延遲焦化、氣體分餾等應(yīng)用工位上，不僅有效地解決了傳統(tǒng)工藝無(wú)法解決的問(wèn)題，而且與傳統(tǒng)換熱工藝比較，節(jié)能35%以上，節(jié)水45%以上，減少占地面積70%。尤其在夏季溫度較高的情況下，確保工藝流體的終溫接近濕球溫度10℃，使現(xiàn)有工位達(dá)到設(shè)計(jì)要求。目前，這項(xiàng)新技術(shù)已在中國(guó)石化長(zhǎng)嶺分公司、南充石達(dá)化工和江蘇新海石化等石化企業(yè)的氣體分餾裝置的精丙烯塔頂、脫丙烷塔頂，催化裂化裝置的分餾塔頂、常減壓裝置的常壓塔頂?shù)裙の粦?yīng)用，節(jié)能、節(jié)水效果明顯。

　　高效節(jié)能蒸發(fā)式冷卻（冷凝）器研發(fā)成功

　　2014年6月初，浙江萬(wàn)享科技有限公司與上海理工大學(xué)合作，將板式換熱結(jié)構(gòu)應(yīng)用于蒸發(fā)式冷卻設(shè)備，研制出了高效節(jié)能蒸發(fā)式冷卻（冷凝）器。應(yīng)用測(cè)試表明，系列新設(shè)備比傳統(tǒng)換熱器制冷功效高出1.3倍，綜合節(jié)電節(jié)水和節(jié)材達(dá)40%以上，為化工生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能降耗增添了利器。

　　據(jù)介紹，研發(fā)人員改進(jìn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、換熱形式和控制方式，使其電耗、水耗、材耗和噪聲等大幅下降。由于體積小且新式板片不易結(jié)垢，運(yùn)輸、維護(hù)等相關(guān)費(fèi)用也大大減少。目前，該項(xiàng)目已申請(qǐng)國(guó)家專利8件，產(chǎn)品也批量生產(chǎn)銷售，2014年已有20多臺(tái)新式產(chǎn)品出口到美國(guó)、日本、澳大利亞、新西蘭以及拉丁美洲、非洲、東南亞等國(guó)家和地區(qū)。除化工行業(yè)外，系列設(shè)備還可應(yīng)用于醫(yī)藥、水電、啤酒、煤礦、鋼鐵、水產(chǎn)品及其他行業(yè)，市場(chǎng)前景廣闊。

　　高通量換熱器

　　華東理工大學(xué)、無(wú)錫化工裝備有限公司與揚(yáng)子石化等單位合作研制的系列高通量換熱器產(chǎn)品達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品**水平，不僅大幅提高裝置產(chǎn)能，還明顯降低了石油化工設(shè)備的能耗。

　　據(jù)介紹，該換熱器是至今為止換熱系數(shù)*高的管式傳熱元件，尤其適用于烷烴、烯烴、醇類、氟利昂等介質(zhì)，在大型乙烯和大型芳烴等化工和石化裝置中應(yīng)用前景廣闊。依據(jù)這一成果，項(xiàng)目組已在無(wú)錫建成了國(guó)內(nèi)**的高通量換熱器產(chǎn)業(yè)化基地。目前該基地已具備年產(chǎn)1000t燒結(jié)型表面多孔管和制造100臺(tái)高通量換熱器的生產(chǎn)能力。

　　新型高效節(jié)能多股流纏繞式換熱器國(guó)產(chǎn)化

　　2014年7月，從四川川潤(rùn)動(dòng)力設(shè)備有限公司獲悉，由該公司與大連理工大學(xué)、四川理工學(xué)院技術(shù)合作研發(fā)的高效節(jié)能多股流纏繞式換熱器，打破了該產(chǎn)品長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的局面。該項(xiàng)目已進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化階段，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1540萬(wàn)元，利稅210萬(wàn)元，預(yù)計(jì)3年后產(chǎn)值將達(dá)萬(wàn)元以上。

　　此前，高效節(jié)能多股流纏繞式換熱器產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)主要掌握在德國(guó)。該項(xiàng)目采用新型繞管工裝繞制管系，對(duì)工藝計(jì)算技術(shù)及換熱技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)行消化吸收和再創(chuàng)新，形成了一種新型高效換熱器產(chǎn)品和一整套成熟的工藝制造技術(shù)。該產(chǎn)品具有同等體積換熱面積大、可同時(shí)允許多種介質(zhì)進(jìn)行相互換熱等特點(diǎn)，提高了換熱效率，節(jié)省了空間，降低了成本。該項(xiàng)目已申請(qǐng)3項(xiàng)發(fā)明專利，1項(xiàng)實(shí)用新型專利，并與北京迪威爾石油天然氣技術(shù)開(kāi)發(fā)公司簽訂了新疆呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)8臺(tái)設(shè)備供貨協(xié)議，并完成交貨。高效節(jié)能多股流纏繞式換熱器產(chǎn)品主要應(yīng)用于石油及天然氣開(kāi)采、大化肥、煤化工、空冷及LNG制備等領(lǐng)域。

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