一、技術名稱：大型高參數板殼式換熱技術
二、技術所屬領域及適用范圍：石化行業
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
目前，以波紋板片作為傳熱元件的熱交換設備代表了換熱設備的發展主流方向，愈來愈多的管殼式換熱器將被板式換熱器或板殼式換熱器所替代�，F有的板殼式換熱
器，其板束中截面較大的結構件與較薄的波紋板片傳熱件之間存在較大的熱容差，溫度響 應速度不一致，由于溫度波動大，將產生較大的熱膨脹差，因此，在操作時升降溫速度必 須嚴格限制。如果非正常開停車，極容易造成設備損壞，這種缺陷影響了熱交換與熱回收
設備運行的可靠性，限制了板殼式換熱器的使用范圍。以80萬t/a連續重整裝置進料換熱 器為例：單臺設備回收熱負荷達3.29×107kcal/h，傳統管殼式換熱技術已無法勝任。目前該
技術可實現節能量38萬tce/a，CO2減排約100萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
采用波紋板片作為傳熱元件，全焊接式板束裝于壓力殼內。波紋板片能在較低的雷諾數下形成湍流，且污垢系數低，傳熱效率為管殼式換熱器的2-3倍。
2.關鍵技術
專用板型；板束進料分配器；大尺寸板片成型；板束焊接；熱膨脹結構。
3.工藝流程
在重整、芳烴、乙烯等裝置中，高溫反應出料與低溫反應進料在進料換熱器中換熱，從而達到回收大量反應熱及節能的目的。換熱器原理圖及工藝流程圖見圖1、圖2。
圖1 板殼式換熱器原理圖
圖2 板殼式換熱器工藝流程圖
五、主要技術指標
操作壓差≤1.6MPa，設備總壓降≤71kPa；操作溫度≤550℃；單臺面積50-10000m2。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
3000m2 大型板殼式換熱器于2003 年通過專家技術鑒定，鑒定結論達到國際先進水平。5000m2 以上級的超大型板殼式換熱器計劃于2009 年通過鑒定。板殼式換熱器已應用于烏魯木齊石化、華北石化、撫順石化、錦西石化、金陵石化、福建煉化、上海石化、和邦化學有限責任公司等多家石化企業，并外銷國際市場。目前已累計實現產量15 萬m2。
七、典型應用案例
典型案例1：烏魯木齊石化公司
建設規模：40萬t/a催化重整裝置。主要改造內容：以大型板殼式換熱器替代原管殼式換熱器。節能技改投資440萬元，建設期3個月。按換熱器熱負荷1.85×107kcal/h時計算，每年可節能21208tce。與同工位管殼式換熱器相比，年均可節約燃料油688t、加熱爐操作費用34萬元、后端空冷器用電量52.6MWh，折合1000tce，投資回收期約2.5年。
典型案例2：上海高橋石化公司
建設規模：80萬t/a連續重整裝置。主要改造內容：以超大型板殼式換熱器替代原管殼式換熱器。節能技改投資額1150萬元，建設期3個月。與同工況管殼式換熱器相比，年均可節約燃料油2036t，折合2900tce，投資回收期約2年。
八、推廣前景及節能減排潛力
近年來，隨著國家節能減排政策的日趨嚴格，迫切需要推出新型高效換熱器以滿足節能增效及裝置大型化的要求。在煉油化工中乙烯、重整、芳烴等裝置上，傳統管式換熱器已無法滿足要求，須全部采用板式進出料換熱器。與管殼式換熱器相比，該技術可將傳熱效率提高2-3倍，多回收3％-5％的熱量，節省操作費用30％-50％。應用該技術生產的國產板殼式換熱器可擺脫同工位換熱器對進口的依賴。板殼式換熱器還可廣泛應用于冶金、電力、航天、輕工食品、交通運輸、城市建設等領域的熱交換場合，市場前景巨大。預計未來5年，該技術在行業內的推廣潛力可達到80%，預計投資總額30億元，年節能能力75萬tce/a，減排能力198萬tCO2/a。
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