第一節(jié) 上游 行業(yè) 發(fā)展狀況 分析
一、海綿鈦及加工材產量情況
鈦板是由海綿鈦經熔鑄成錠，再加工而成的，從2004年以來我國海綿鈦產能發(fā)展的速度每年是以80%以上遞增，到2006年產量已達到18000噸。2007年有一大批海綿鈦廠相繼建成并形成產能，海綿鈦產能、鈦加工產能的遞增都為我國鈦工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。然而隨著海綿鈦產能的進一步過剩，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量情況
單位：噸
第二節(jié) 下游產業(yè)發(fā)展情況 分析
在石油、化工、能源等工業(yè)生產中，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系，因而均可以通過換熱器來完成。鈦板換熱器廣泛應用于電力、石化、冶金、船舶和海洋工程及海水淡化等 行業(yè) 。
1、電力
1）應用情況
板式換熱器是電廠冷卻系統(tǒng)中必不可少的設備，按照應用范圍的區(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
受國內投資拉動及宏觀政策等因素影響，2009年下半年全國經濟開始企穩(wěn)回暖，用電需求亦逐月增加，到年底呈現電力消費需求明顯加快的趨勢，電力供需基本持平。2009年全國全社會用電量中第一產業(yè)947億千瓦時，第二產業(yè)26993億千瓦時，第三產業(yè)3921億千瓦時，分別增長7.86％、4.15％、12.11％。
2009年電力 行業(yè) 呈現出五大特點：
（1）發(fā)電設備利用小時降幅收窄。2009年，全國6000千瓦及以上電(600627，股吧)廠累計平均設備利用小時數為4527小時，同比降低121小時。
（2）電力建設投資穩(wěn)步增長。2009年，全國電力基本建設投資達到7558.4億元，同比增長19.93％。其中，電源、電網分別完成投資3711.3億元和3847.1億元，同比分別增長8.91％和32.89％。
（3）電源結構進一步優(yōu)化。2009年，全國基建新增發(fā)電設備容量8970萬千瓦。2009年底，全國發(fā)電設備容量87407萬千瓦，同比增長10.23％。
（4）重點建設項目加快推進?；痣娊ㄔO繼續(xù)向著大容量、高參數、環(huán)保型方向發(fā)展，至2009年底，單機容量30萬千瓦及以上火電機組占全部火電機組容量的64.46％；截至2009年底，我國在建核電機組20臺，在建規(guī)模2192萬千瓦；全國水電新增裝機容量達到較高規(guī)模。
（5）提前完成小火電關停任務。2009年，全國關停小火電2617萬千瓦。“十一五”期間，全國累計關停小火電6006萬千瓦，超過計劃目標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）應用情況
板式換熱器在石油化工 行業(yè) 的典型應用為各種油品加熱和冷卻、脫鹽水冷卻系統(tǒng)等。目前，國內外各個煉油化工企業(yè)的新上裝置及新改造裝置的規(guī)模越來越大。而為了實現裝置的大型化，就需要解決一些原有關鍵換熱設備占地面積大、重量大、投資大及能耗高的缺點。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)約工程及設備安裝費用、節(jié)省裝置操作費用等優(yōu)點，適合煉油、化工等領域大型化生產裝置的使用要求。
2）石化 行業(yè) 發(fā)展狀況
截至2009年11月底，全國石油和化工 行業(yè) 規(guī)模以上生產企業(yè)共34697家。
2009年1-11月份石油和化工 行業(yè) 產品產銷率為98.1%，同比提高0.09個百分點，產銷銜接較好；投資增速加快，全國石油和化工 行業(yè) 固定資產投資達8782.53億元，同比增長12.13%；出口首度增長統(tǒng)計顯示，11月份石油和化工 行業(yè) 出口交貨值為334.95億元，再創(chuàng)年內新高，同比增長2.2%，今年以來首次正增長。1～11累計，全 行業(yè) 出口交貨值為3259.9億元，同比下降17.7%。
不過，目前石油和化學工業(yè)經濟運行中仍存在一些問題：產能過剩問題依然突出。除少數產品能力不足外，絕大多數產品都過剩，有的過剩相當嚴重。而特別值得關注的是，一些產能嚴重過剩 行業(yè) 的投資仍在加速；從國家統(tǒng)計局11月份公布的1000余種石化產品價格情況看，指數雖然回升，但市場低迷態(tài)勢并沒有根本改變，大多數企業(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、設備、冷卻油、冷卻水和其他介質吸收，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。主要應用在鑄模冷卻，爐水冷卻，乳液冷卻，連鑄機冷卻，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：熱水槽儲存的高溫水通過熱水供給泵送至燒結冷卻器的板式換熱器內，加熱升溫后送至氟利昂蒸發(fā)器、預熱器在板式蒸發(fā)器內降低溫度后返回轉爐。蒸發(fā)器發(fā)生的氟利昂蒸汽進入透平后，驅動透平和發(fā)電機，然后排至冷凝器。在燒結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）應用情況
板式換熱器在船舶和海洋工程領域應用于中央冷卻、潤滑油冷卻、活塞冷卻劑冷卻、傳動油冷卻、重燃料油預熱、柴油預熱、海水升溫等。
2）船舶制造業(yè)發(fā)展情況
2009年上半年，金融危機對船舶 行業(yè) 的影響逐步顯現，新船訂單同比大幅減少，環(huán)比出現回升，手持船舶訂單連續(xù)9個月下降。全國規(guī)模以上船舶工業(yè)企業(yè)1792家，完成工業(yè)總產值2561億元，同比增長36.7%，增幅下降21.4個百分點。其中船舶制造業(yè)1955億元，同比增長43%，增幅下降8.4個百分點；船舶配套業(yè)279.5億元，同比增長42.3%，增幅下降44.6個百分點。
1-11月，全國規(guī)模以上船舶工業(yè)企業(yè)完成工業(yè)總產值4943億元，同比增長29.2%，增幅下降34.4個百分點；完成出口交貨值2284億元，同比增長17.2%，增幅下降44.5個百分點。
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一步提高，2009年我國企業(yè)承接13座自升式鉆井平臺，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中，海水淡化是一種切實可行且有效的辦法。其中多級閃蒸(Muiti-StageFlash，縮寫為MSF）海水淡化技術占有主導地位。其生產能力為全世界海水淡化總產量的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，單機容量最大的MSF裝置是意大利SIR/EU-TECO公司生產的，出力為36000t/d，安裝在意大利本土。
海水淡化技術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)生產必將成為我國的一項新興產業(yè)，向大海要效益是今后一段時期我國一個新的經濟增長點，海水淡化將成為我國2l世紀的朝陽產業(yè)。
1）船用海水淡化技術 分析
船用海水淡化技術的產業(yè)化發(fā)展始于20世紀50年代，至今已形成了蒸餾法、電滲析法和反滲透法等技術。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產品，而且類型也比較多，既有多級閃發(fā)、沸騰蒸餾和壓氣蒸餾之分，也有管式、板式之分。多級閃發(fā)技術現已比較成熟，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，如設備簡單可靠、原水不需要預處理、出水品質較高等。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。蒸餾法又可細分為多級閃化法(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用上，逆(反）滲透法(RO）排名是第1位，日產量達1409.1×104t(43.5%）。多級閃化法(MSF）占第2位，為39.2%，日產量達1269.2×104t。電透析法(ED）日產量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。多級閃化法和逆(反）滲透法是海水淡化領域的主流方法。
2）鈦是海水淡化設備換熱器的首選材料。
鈦對氯具有很強的抗腐蝕性，是海水淡化設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，應用海水取代日益緊張的淡水作為工業(yè)冷卻介質，可以節(jié)約大量的淡水資源，獲得顯著的經濟效益和社會效益。但是由于海水腐蝕性強，當管材使用普通碳鋼或不銹鋼時，海水作為冷卻介質會對管材產生嚴重腐蝕，顯著降低熱交換器的使用壽命。這樣，不僅增加了設備的更換次數，同時也由于設備失效引起停工過于頻繁而使經濟效益降低。一般情況下，為解決這一問題，需要對管子進行材料升級，升級材料常用的主要是鈦管。
就材料種類而言，應用最廣泛的是工業(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力腐蝕的能力。在海水流速為3～5m/s的鈦制海水淡化設備中，生物污堵現象是最輕微的，鈦換熱器的污堵系數約為0.99～0.95。
鈦在海水淡化設備中的應用有海水淡化設備中的導熱管、多級閃蒸法(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。現在最常用的是多級閃蒸法(即MSF法）。多級閃蒸海水淡化裝置技術成熟、出水量大、淡水品質高、淡水成本低、適用范圍廣、運行穩(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給水設備。
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雙面復合鋼板。因為鈦質輕、耐蝕、高強度，是良好的抗海水腐蝕材料，使用它的可靠性高。使用鈦復合鋼板，可以減少鈦的使用量，且能滿足使用要求，降低裝置造價。
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，取得了長足進步和顯著成績，已逐步形成了一門綜合性的技術學科和水處理技術產業(yè)。包括蒸餾法、電滲析法、反滲透法、太陽能法等淡化技術在不同程度上得到較廣泛的開發(fā)和應用，并已取得良好的社會、環(huán)境和經濟效益。海水淡化工程不但在國內取得發(fā)展，而且還有技術輸出，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)。據不完全統(tǒng)計，全國擁有一支3000人以上的專業(yè)技術隊伍，從事科研與開發(fā)的單位100多個，設備生產廠60多家。其中膜法技術所占比重最大，約占90%以上。
隨著沿海地區(qū)及島嶼的社會經濟發(fā)展，及海水淡化技術的成熟與成本的降低，加上當地水資源的嚴重短缺，對海水淡化的需求會越來越大，近年來開始有迅速增長的勢頭，僅舟山和長島近年內將逐步建成容量近2000m3/d的幾個海水淡化站。大港電廠、大亞灣海水淡化裝置建設，以及北方濱海城市如大連、煙臺等也在考慮用海水淡化作為城市應急供水。除海水淡化之外，沿海地區(qū)(另有華北和西北地區(qū)）苦咸水資源也應列在可用水資源之列，由于苦咸水淡化成本低，現已有一定規(guī)模，有不斷發(fā)展擴大的趨勢，如淪化集團已建成18000m3/d的高鹽度苦咸水淡化廠。
海水淡化技術經過半個多世紀的發(fā)展，從技術上講，已經比較成熟，大規(guī)模地把海水變成淡水，已經在世界各地出現，并以海灣地區(qū)為主。目前主要的海水淡化方法有多級閃蒸(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30×104m3/d，最大的SWRO淡化廠規(guī)模為20×104m3/d。
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