立坤钛业常年供应钛合金棒、钛合金板、钛合金管、钛盘管、钛阳极、钛锻件等。

全国服务热线

0917-357319713759783237

好钛材·选立坤TC4钛合金材料制造商
钛换热器在舰船海洋核电领域的应用及市场前景
搜索:
当前所在位置:首页 >> 新闻资讯 >> 行业资讯

钛换热器在舰船海洋核电领域的应用及市场前景

发布时间 :2021-02-08 14:56:52 浏览次数 :

钛及钛合金是一种新兴的很有前途的金属材料。用钛制作换热器具有优良的耐腐蚀性、传热效率高、表面光洁无结垢层、比重小、强度高、设备体积和重量小等特点,广泛应用于航空、宇宙开发、海洋工程、石油、化工、轻工、食品加工、冶金、电子、医药卫生、仪器仪表等部门。依据世界最具竞争力的阿尔法换热器公司资料,全球换热器市场的总规模为100亿英镑,约合人民币1000亿元。

一、钛换热器市场发展现状

1、舰船用钛换热器的市场分析

钛在舰船和海洋工程中的应用将逐渐增多。这是因为,在海水工作条件下,钛具有优异的耐腐蚀性、低密度产性的重量减轻、高比强度、高耐冲刷腐蚀性能、及其高抗冲击性能,这些因素使设计工程师可以使系统成本和维修时问大大降低(或免于维护),并且提供优异性能和实际上的无限使用寿命。钛可以作为管件、法兰、管子、短管、板材、薄板和紧固件等,可以加工成型为各种所需的形状。钛在(管壳式和板架式)热交换器装置、管路系统中,用作构件、舱体和容器;钛在许多舰船上的应用已经成为标准,在海军中的应用将日益广泛,因为可以解决舰船服役中的腐蚀问题,具有显著降低舰船服役中的全寿命成本。

钛管换热器

钛在海水装置和船舶上的应用示于表1中,包括海军舰船和近海平台(海上石油平台)。表中给出了美国海军认为船舶上适用于采用钛制备的装置,还示出了不限于海军舰船的应用场合。这个表虽然不完全,但可以显示钛的应用热点领域。

表1钛及钛换热器在舰船的应用

应用情况 典型舰船
船用涡轮发电机 
蒸发装置冷凝器(管壳式热交换器)CG47导弹巡洋舰 ;DDG51 导弹驱逐舰
蒸发装置加热器 CG47导弹巡洋舰 ;DDG51 导弹驱逐舰
润滑油冷却器 CG47导弹巡洋舰 ;DDG51 导弹驱逐舰;CVN航空母舰
密集 &低压/高压无功功率自动补偿装置冷却器 CG47导弹巡洋舰 ;DDG51 导弹驱逐舰;CVN航空母舰
“宙斯盾”雷达电子系统冷却装置(壳管式&板式    热交换器) 
脱盐装置(壳管式热交换器) 
主消防系统 LHA2两栖攻击舰 ;LPD一17 :管道和管件 两栖登陆舰
(2级和 5级)钛消防泵 CG47导弹巡洋舰 :DDG51 导弹驱逐舰
作业水管系统 
空调冷凝器(壳管式热交换器) 
供热通风与空调工程:通风导管 
蒸馏装置:盐水加热器和盐水预加热器(壳管式,    板式热交换器) 
发动机套冷却器 CG47导弹巡洋舰 ;DDG51 ,TAO注油器(P/S) 导弹驱逐舰 ;CVN航空母舰
低压空气压缩机冷却器 
尾气上排钛(9级)衬里已经用于 DDG51导弹驱逐 舰约9年之久。
轻质箱 
废油系统* 
分片式洒水系统* 
甲板排水系统,尿液排出管道LHA2两栖攻击舰
船底污水系统* 
对抗(雷达)直(接)冲(水)管道* 
海水补偿燃料油系统* 
导弹灭火系统* 
舷梯扶索柱* 

从表1不难看出,在舰船上,钛热交换器已经用于蒸发装置冷凝器(壳管式)、“宙斯盾”雷达电子系统冷却装置(壳管式/板式)、空调冷凝器(壳管式)、蒸馏装置用盐水加热器和盐水预加热器(壳管式/板式)、脱盐装置(壳管式)、发动机套冷却器和TAO注油器(壳管式)。钛热交换器,已经成为钛在舰船应用热点领域,值得引起重视,开展深入研究和开发。在2009~2015年期间,我国船舶工业仍将保持较快的发展。船舶工业对钛换热器的需求将保持稳定增长,钛热交换器将在船舶中比重将逐步增多。

2、核电用钛换热器的市场分析

能源危机和保护环境,促使各国大力发展核电工业。截至2008年初,世界在31个国家的201座核电站中运转着442个核电反应堆。其中,104个在美国,58个在法国,55个在日本,合计占总数约一半。俄罗斯运行中的核电机组为31台,另有7台在建。在拥有核电的30个国家中,已有18个国家和地区核发电量占发电总量的比例超过20%。核电所占比例差别很大:法国高达78%、比利时为54%、韩国为39%、瑞士为37% 、日本为300/0、美国为19% 、俄罗斯为16%、中国为2%。

目前,我国正在经历巨大的能源增长,并且正在努力扩大它能够扩大的一切能源,包括核电。中国有4座反应堆在建,并计划到2020年扩大近五倍。

换热器被广泛地应用于核能发电装置中,是二回路必不可少的联结设备。目前在核电厂内广泛使用的是u型管壳式换热器。管壳式换热器具有承高压及耐高温,密封性能好,安全可靠等特点,结构简单、制造材料也较为广泛,适应性强,尤其是在高温、高压和大型装置中采用更为普遍。从1972年第一台全部用钛管制造的发电设备用冷凝器开始投人运行以,这种冷凝器在核电厂和火力发电厂的用量迅速增加。据统计,火电厂一台20万千瓦机组用钛量约为90t;一座核电站的用钛量约为80~100t。在我国,由西北有色金属研究院设计研制的Ti一31钛合金也已成功用于我国核动力装置。井在台州电厂、上海金山热电厂和镇海发电厂等的发电机组中推广使用了钛管冷凝器,用钛量约700t。在秦山核电站、大亚湾核电站,其汽轮机冷凝器、设备冷却水热交换器都选用的是全钛冷凝器。此外,钛还广泛用于现代电厂的辅助冷却回路的软化水冷却器、冷却池、给水和加汽冷却器以及发电机变压器的冷却器和润滑油冷却器和汽轮机等。

核电站设备冷却系统用大型板式换热器主要换热元件板片的材料为工业纯钛,换热器的框架材料为碳钢,其材料必须符合核电站适用的规范及标准。由于世界性能源危机,核电

迎来了快速发展时期。2007~2020年,国内将开工建设46台100万千瓦核电机组,用于核电建设的投资大约4500亿元。换热器是核电站的重要设施之一,钛换热器具有较高耐蚀性、最明显优点是可靠性高,可避免因管子泄漏而被迫降低负荷运行或停车,保证电厂的稳定安全生产。所以在今后一段时间,钛制换热器在核电站的应用将会不断增加。

3、海洋工程用钛换热器的市场分析

在海洋工程等领域,各国对钛换热器、钛冷凝器、采油平台、钛蒸发器装置等方面的应用相当重视。

对海洋平台,材料轻是极为重要的,因此海洋平台用换热器首选钛材,是目前设计的使用寿命30~50年的海洋用设备必不可少的。

据报道,欧洲沿海油气田钻探用钛量已占整个工业用钛量的19% 。应用的种类如:工业纯钛用于灭火水系统、钻套、镇水系统、锚定系统的管道、海水管道系统、立管;Ti-6A1-4VELI用于应力接头和钻井立管等;Ti-3AI-2.5V用作增压管道;用Ti-6A1-4V-Ru管制作提升钻具装置;用Ti-3A1-2.5V-Ru合金制作钻探装置上的盘绕管;用Ti-38644合金制作取样室、各种器具、泥浆钻探助推器、密封件、水下安全阀门等;也有将Ti-Ni形状记忆合金用于不易焊接的浮动平台的连接管接头。

近海应用还有喷洒头,集水系统;喷管和集水阀;润滑油冷却器;压气机冷却器;工业用水管路;中心板式换热器;排水管冷却器;直接低压原油用冷却器(管壳式换热器);工程套管冷却器;丙烷冷凝器;闪蒸气体压气机;管壳式换热器用于气体脱水器冷却器;天然气冷却器;乙二醇冷却器;中间冷却器;级问石油冷却器。每架平台水面以上管道系统 钛的消耗量为50~150t,深海生产的立管系统,每个就需要500t以上的钛合金。

海洋热能转换装置。海洋热能转换过程是利用热带海洋自然温差来产生有用的能量。以水深200m计算,温差可达14℃,利用水温差发电的关键是作动流体,所谓作动流体就是能使此种温差产生最大蒸汽压差的中间物质,氟利昂和氨具有这种特l生。钛是制造海水与氟利昂及氨热交换器的最好材料。为了提高热交换效果,所用钛板、钛管多做成异型,如波纹板、蜂窝板、带筋管、鳍片管和波纹管等。为了便于加工,最适用的是工业纯钛,美国夏威夷岛的温差发电站、日本挪而岛的温差发电站都采用的是钛管蒸发器和冷凝器。

海洋石油气钻探平台。钛制换热器用于在海洋石油气钻探方面,已有多年的应用历史。1995年Conooo挪威有限公司在北海Heidrum高压钻井立管上使用了Ti-6A1-4V ELI挤压管和法兰。这钻井平台还使用了用Ti-6AI-4VELI合金制成的紧固装置和用Ti-3A1-2.5V合金制造的钻井泥浆助推器。钛产品在钻井平台领域的市场很大。仅挪威区域的平台和海底油气田就已使用了上千吨钛材。在墨西哥湾Ory海王星钻井项目,人们还用Ti-6A1-4VELI钻芯应力接头取代了价格昂贵又不那么可靠的可弯钢接头。

对海洋平台而言,钛换热器是海洋平台的首选,也是满足设计寿命30~50年的海洋用设备必不可少的。钛及钛合金在海洋工程中的应用量正在成倍增长,其应用种类也在增多。钛是制造海水与氟利昂及氨热交换器的最好材料;钛产品在钻井平台领域的市场很大。

钛换热器

4、海水淡化用钛换热器的市场分析

钛是海水淡化设备换热器的首选材料。随着沿海地区石油化工、电力等行业的迅速发展,应用海水取代日益紧张的淡水作为工业冷却介质,可以节约大量的淡水资源,获得显著的经济效益和社会效益。

多级闪蒸板法海水淡化装置。多级闪蒸海水淡化装置技术成熟、出水量大、淡水品质高、淡水成本低、适用范围广、运行稳定,再加上其利用电厂低品位热能,提高了能源利用率。伴随着国产MSF装置的开发成功,其必将成为近期沿海电厂首选的锅炉补给水设备。

海水淡化市场分析,国内市场前景良好。海水淡化设备中的盐水加热器和蒸发器大量使用钛制管板和管道,仅一个用工业纯钛浇铸的球形阀壳就耗用2750kg,可见其市场规模及潜力。

我国的海水淡化的研究起步较早,1958年开始电渗析(ED)的研究,1965年开始反渗透(R0)和蒸馏等的研究。我国海水淡化事业起步于1958年。40年来发展较快,取得了长足进步和显著的成绩,已逐步形成了一门综合性的技术学科和水处理技术产业。包括蒸馏法、电渗析法、反渗透法、太阳能法等淡化技术在不同程度上得到较广泛的开发和应用,并已取得良好的社会、环境和经济效益。海水淡化工程不但在国内取得发展,而且还有技术输出,如多套装置已出口到印尼、中东、基里巴斯和马尔代夫等国家和地区。据不完全统计,全国拥有一支为数3000人以上的专业技术队伍,从事科研与开发的单位100多个,设备生产厂60多家。其中膜法技术所占比重最大,约占90% 以上。

由于沿海地区淡水需求量的日益增大和我国海洋资源配合利用呼声的升高,以多级闪蒸为龙头的大型蒸馏海水淡化装置(包括MSF、ME、VC)的开发生产必将成为我国的一项新兴产业。加之我国具有漫长的海岸和丰富廉价的海水资源,向大海要效益是今后一段时期我国的一个新的经济增长点。正像专家预言的那样:海水淡化将成为我国2l世纪的朝阳产业。

国外市场前景极为可观。海水淡化技术经过半个多世纪的发展,从技术上讲,已经比较成熟,大规模地把海水变成淡水,已经在世界各地出现,主要是海湾地区。目前主要海水淡化方法有多级闪蒸、反渗透、多效蒸发和压汽蒸馏等,最大的多级闪蒸法淡化厂规模达30万m3/d,最大的反渗透法淡化厂规模为20万m3/d。

国外钛热交换器的市场也极为可观。仅日本1999年制造热交换器的用钛量为2100t,估计2009年将达5000t。商用和军用航空用钛占欧洲市场总需求量的50%,化学工业、电力、脱盐业及其它占28% ,热交换器占11% ,海洋工程占8% ,装甲占3% 。

海水淡化设备有:通风凝结器和喷射压气机,热放出部冷凝器,热回收部冷凝器。

据报道, 日产百吨的海水淡化装置用钛管达6万根。从1967年至1994年,在近30年的时间里,共生产了52套原子能级火力发电用冷凝器和7套海水淡化设备,共计使用钛焊管l1000t。

二、钛换热器市场前景

据2008年9月国际钛年会资料,全球经济一体化,造成各商业部门和终端市场的极大的不确定性。作为钛工业领头羊的航空业,由于波音787梦幻者和空中客车380项目的延迟,在2009年至201 0年期问,需求会有轻微下降。

不过,尽管工业界专家预期有20个月的衰退期,这些采用了大量钛的商业飞行,商业航空的整体情况仍然保持健康,冈为截止2008年8月,共累积有超过7500架喷气飞机的订单,这些订单大部分是印度和亚洲航空业所订购的。

业已知悉,钛是航空结构件和发动机部件的候选材料。世界民用和军用钛需求将在2009年达到36290吨,至2015年将增加至65500吨。航空业外的市场,如汽车、生物医学、建筑物和消费产品,年需求钛将达13610吨。

对于航空业之外的行业,全世界钛的需求有望保持稳定。例如,管壳式热交换器,将从2008年的8800吨,增加至2015年的10400吨, 年增长率将达到2.42%;板式换热器,将从2008年6100吨,增加至2015年的10400吨,年增长率达到7.92%。

钛换热器厂家

三、换热器行业制造商

(1)阿法拉伐板式换热器有限公司;(2)APV (中国)有限公司;(3)四平市巨元换热设备有限公司;(4)舒瑞普板式换热器(北京)有限公司;(5)四平市北方压力容器制造厂;(6)辽宁冷热设备制造公司;(7)四平维克斯换热设备有限公司;(8)上海艾克森新技术有限公司;(9)淄博泰勒换热设备有限公司;(10)上海南华换热器制造有限公司。

四、结束语

由于钛抗海水腐蚀能力比所有金属都好,无论是在静止的或高速流动的海水中钛具有特殊的稳定性。因此钛是海水淡化装置的理想材料。钛抗海水和海洋空气腐蚀性很强,而且强度大,重量轻,是造船工业的理想材料。

近年来,随着我国石化、钢铁等行业的快速发展,换热器的需求水平大幅上涨,但国内企业的供给能力有限,导致换热器行业呈现供不应求的市场状态,巨大的供给缺口需要进口来弥补。国内经济发展带来的良好机遇,以及进口产品巨大的可转化性共同预示着我国换热器行业良好的发展前景。

相关链接

在线客服
客服电话

全国免费服务热线
0917 - 3573197
扫一扫

bjlkty.com
立坤钛业手机网

返回顶部