前言:换热设备为工业生产重要节能装置,其在现代化学工业中的投资大约占设备总投资的 30%;石油化工为换热设备应用最广泛的领域,在炼油厂中换热设备占全部工艺设备总投资的40%左右。目前我国换热设备以板式换热器和管壳式换热器为主,总占比超七成。节能减排政策出台及炼化企业“降油增化”下,换热设备市场规模将持续扩大,预计2026年接近1000亿元。来自欧美日等发达国家的换热设备企业在技术、品牌、服务等方面存在优势,主要集中于高端市场;国内企业在规模、成本、渠道等方面具有一定的优势,但也面临着技术创新和产品升级的压力,主要分布于中低端市场。目前我国换热设备企业竞争实力相当,尚未出现绝对龙头,市场较分散。
一、换热设备在工业生产中发挥重要作用,石油化工为最大下游市场
根据观研报告网发布的《中国换热设备行业发展趋势研究与投资前景分析报告(2025-2032年)》显示,换热设备是一种将不同温度的流体进行热量交换、余热回收的装置,也可用于防止生产过程中温度升高造成设备的损坏,广泛应用于石油、化工、电力、太阳能、航空航天、海洋工程、环保等领域。
数据来源:观研天下数据中心整理
换热设备为工业生产重要节能装置, 石油化工为应用最广泛的领域。根据数据,换热设备在现代化学工业中的投资大约占设备总投资的 30%,在炼油厂中换热设备占全部工艺设备总投资的 40%左右。
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二、换热设备中管壳式、板式为主流,总占比超七成
根据用途,换热设备可分为冷却器、加热器、冷凝器、蒸发器、再生器等;根据传热方式,换热设备可分为直接接触式、储热式和间壁式;根据整体结构,换热设备可分为括管壳式(可进一步分为固定管板式、浮头式、U 型管式等)、板式、螺旋缠绕式、板翅式、印刷电路板式等。
目前我国换热设备以板式换热器和管壳式换热器为主。管壳式换热器凭借传热系数高、结构紧凑、安装方便等优势,成为换热设备市场主流,占比达37.8%;板式换热器也凭借其耐高温、耐高压的特点,在化工、电力冶金等领域拥有较大的市场,占比32.6%。
换热设备分类
分类依据 |
类别 |
简介 |
按用途 |
冷却器 |
用于将高温流体冷却到所需温度,如发动机冷却器、空气冷却器等 |
加热器 |
用于将低温流体加热到目标温度,如锅炉省煤器、天然气加热器等 |
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冷凝器 |
使高温蒸汽冷凝成液体,如电厂凝汽器、制冷设备冷凝器等 |
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蒸发器 |
液体吸热汽化成蒸汽,如锅炉蒸发器、溴化锂吸收式制冷机发生器等 |
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再生器 |
利用高温流体将热量回收至低温流体,如高炉热风炉、空气预热器等 |
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按结构 |
管壳式 |
由管束和外壳组成。一种流体在管内流动,另一种在管外壳侧流动 |
板式 |
由波纹状金属片通过垫片串联而成。两种流体在相邻流道内呈错流换热 |
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螺旋缠绕式 |
由两根盘旋的流体管道组成,流体呈螺旋流动 |
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板翅式 |
由平行板和翅片叠置而成。一种流体在板间流动,另一种在垂直板面方向的翅片间流动 |
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印刷电路板式 |
用精密光蚀工艺在不锈钢板上制作流道,再叠合成整体。流道尺寸小,设备极其紧凑 |
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按传热方式 |
间壁式 |
两种流体被固体壁面隔开,通过间壁进行传热,如管壳式、板式 |
直接接触式 |
两种流体直接混合接触,传热效率高。如喷雾冷却塔、填料塔等 |
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储热式 |
先将热量储存在固体中,再间歇地加热冷流体。如蓄热体换热器 |
资料来源:观研天下整理
数据来源:观研天下数据中心整理
三、节能减排政策出台及炼化企业“降油增化”下,换热设备市场规模持续扩大
在国家“双碳”目标背景下,节能减排成为工业发展的关键方向,换热设备作为重要的节能设备,迎来政策利好。同时,随着下游石油化工“降油增化”成为主流趋势,换热设备有望进入高速发展期。2022 年3 月,工信部等六部门联合发布《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》,指出要有序推进炼化项目“降油增化”,延长石油化工产业链。在国家政策的指引下,国内大炼化企业持续推进“降油增化”的产业转型布局。受益于下游石油需求的增长以及大型炼化一体化项目的开工建设,石油化工领域的换热设备需求将快速增多,带动换热设备行业发展。
我国换热设备行业相关政策
时间 | 政策 | 主要内容 |
2021.03 | 《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》 | 推进能源革命,建设清洁低碳能源、安全高效的能源体系,提高能源供给保障能力。加快发展非化石能源,非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右。有序放开油气勘探开发市场准入,推动油气增储上产。全面推行循环经济理念,构建多层次资源高效循环利用体系,推进能源资源梯级利用、废物循环利用。 |
2021.10 | 《2030年前碳达峰行动方案》 | 实施重点行业节能降碳工程,推动电力、钢铁、有色金属、建材、石化化工等行业开展节能降碳改造,提升能源资源利用效率。推进重点用能设备节能增效。以电机、风机、泵、压缩机、变压器、换热器、工业锅炉等设备为重点,全面提升能效标准。 |
2022.03 | 《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》 | 有序推进炼化项目“降油增化”,延长石油化工产业链。增强高端聚合物、专用化学品等产品供给能力。严控炼油、磷铵、电石、黄磷等行业新增产能,禁止新建用泵的(聚)氯乙烯产能,加快低效落后产能退出。鼓励利用先进适用技术实施安全、节能、减排、低碳等改造,推进智能制造。 |
2022.06 | 《工业能效提升行动计划》 | 要推进重点行业节能提效改造升级,对于石化化工行业,要加强高效精馏系统产业化应用,加快原油直接裂解制乙烯、新一代离子膜电解槽、重劣质渣油低碳深加工、合成气一步法制烯烃、高效换热器、中低品位余热余压利用等推广。要加大节能新技术储备力度,加快研发高效低碳燃烧器、智能配风系统等高效清洁燃烧设备和波纹板式换热器、螺纹管式换热器等高效换热设备。 |
2023.03 | 《关于进一步加强节能标准更新升级和应用实施的通知》 | 大力推进重点行业和产品设备节能降碳更新改造。推进实施重点行业、产业园区、城乡建设、公共机构等节能降碳工程。支持重点领域和行业节能降碳改造,推动产品设备更新改造,改造后主要产品能效水平达到强制性能耗限额标准先进值、主要用能产品设备能效水平达到强制性能效标准1级水平的项目,利用中央预算内投资现有资金渠道,对符合条件的给予积极支持。鼓励各地区对标节能标准要求,加大对重点行业和产品设备节能降碳更新改造的资金、政策等支持力度。 |
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国内大炼化企业“降油增化”产业转型布局情况
企业 | “降油增化”产业转型布局情况 |
浙江石化 | 4000万吨/年炼化一体化项目二期投产后将年产660万吨芳烃、140万吨乙烯 |
镇海炼化 | 一体化项目改扩建完成后将增加120万吨/年乙烯 |
盛虹炼化 | 1600万吨/年炼化一体化项目投产后将年产280万吨芳烃、110万吨乙烯 |
广东石化 | 2000万吨/年炼化一体化项目投产后将年产260万吨芳烃、120万吨乙烯 |
海南炼化 | 100万吨/年乙烯及炼油改扩建项目投产后将新增100万吨/年乙烯 |
资料来源:观研天下整理
根据数据,2019-2022年我国换热设备市场规模由810.5亿元增长至868.9亿元,年复合增长率为 2.35%;预计 2026年我国换热设备市场规模将增长至 992.1 亿元,2023-2026 年复合增长率为 3.29%。
数据来源:观研天下数据中心整理
四、市场尚未出现绝对龙头,我国换热设备行业较分散
来自欧美日等发达国家的换热设备企业,如阿法拉伐 (AlfaLaval)、APV/SPX、Kelvion、Tranter、Hisaka等,在技术、品牌、服务等方面存在优势,主要集中于高端市场;国内企业在规模、成本、渠道等方面具有一定的优势,但也面临着技术创新和产品升级的压力,主要分布于中低端市场。
中低端市场进入壁垒相对较低,因此现阶段我国换热设备市场参与者众多,代表包括巨元瀚洋、兰石重装、银轮股份、宏盛股份等。目前我国换热设备企业竞争实力相当,尚未出现绝对龙头,市场较分散。数据显示,2022年我国换热设备CR5、CR10分别为37.94%和46.17%。
数据来源:观研天下数据中心整理(zlj)
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