一、技術(shù)名稱：大型高參數(shù)板殼式換熱技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：石化行業(yè)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
目前，以波紋板片作為傳熱元件的熱交換設(shè)備代表了換熱設(shè)備的發(fā)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(xiàn)有的板殼式換熱
器，其板束中截面較大的結(jié)構(gòu)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(yīng)速度不一致，由于溫度波動大，將產(chǎn)生較大的熱膨脹差，因此，在操作時升降溫速度必 須嚴(yán)格限制。如果非正常開停車，極容易造成設(shè)備損壞，這種缺陷影響了熱交換與熱回收
設(shè)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(xù)重整裝置進料換熱 器為例：單臺設(shè)備回收熱負荷達3.29×107kcal/h，傳統(tǒng)管殼式換熱技術(shù)已無法勝任。目前該
技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量38萬tce/a，CO2減排約100萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)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(nèi)。波紋板片能在較低的雷諾數(shù)下形成湍流，且污垢系數(shù)低，傳熱效率為管殼式換熱器的2-3倍。
2.關(guān)鍵技術(shù)
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(jié)構(gòu)。
3.工藝流程
在重整、芳烴、乙烯等裝置中，高溫反應(yīng)出料與低溫反應(yīng)進料在進料換熱器中換熱，從而達到回收大量反應(yīng)熱及節(jié)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(shù)指標(biāo)
操作壓差≤1.6MPa，設(shè)備總壓降≤71kPa；操作溫度≤550℃；單臺面積50-10000m2。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
3000m2 大型板殼式換熱器于2003 年通過專家技術(shù)鑒定，鑒定結(jié)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(yīng)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(xué)有限責(zé)任公司等多家石化企業(yè)，并外銷國際市場。目前已累計實現(xiàn)產(chǎn)量15 萬m2。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1：烏魯木齊石化公司
建設(shè)規(guī)模：40萬t/a催化重整裝置。主要改造內(nèi)容：以大型板殼式換熱器替代原管殼式換熱器。節(jié)能技改投資440萬元，建設(shè)期3個月。按換熱器熱負荷1.85×107kcal/h時計算，每年可節(jié)能21208tce。與同工位管殼式換熱器相比，年均可節(jié)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(shè)規(guī)模：80萬t/a連續(xù)重整裝置。主要改造內(nèi)容：以超大型板殼式換熱器替代原管殼式換熱器。節(jié)能技改投資額1150萬元，建設(shè)期3個月。與同工況管殼式換熱器相比，年均可節(jié)約燃料油2036t，折合2900tce，投資回收期約2年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
近年來，隨著國家節(jié)能減排政策的日趨嚴(yán)格，迫切需要推出新型高效換熱器以滿足節(jié)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(tǒng)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(shù)可將傳熱效率提高2-3倍，多回收3％-5％的熱量，節(jié)省操作費用30％-50％。應(yīng)用該技術(shù)生產(chǎn)的國產(chǎn)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(yīng)用于冶金、電力、航天、輕工食品、交通運輸、城市建設(shè)等領(lǐng)域的熱交換場合，市場前景巨大。預(yù)計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達到80%，預(yù)計投資總額30億元，年節(jié)能能力75萬tce/a，減排能力198萬tCO2/a。
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