华电新疆乌苏能源面临进口换热器性能衰减、疏水困难等难题,通过引入艾克森AWPS系列板壳式换热器,在紧凑空间内实现4.0MPa承压与5000传热系数,冷凝效率提升至92%,该国产化替代案例的选型逻辑与能效提升路径,为工厂设备改造提供参考。
在工厂的日常运营中,设备维护负责人最怕听到的声音,往往不是机器的轰鸣,而是突然的寂静——那是设备故障停机的信号。
尤其是对于像热网加热器这样的核心设备,一旦“罢工”,不仅意味着供热中断、生产停滞,更意味着巨额的能源浪费和整改压力,很多工厂面临着这样的困境:早年斥巨资采购的进口设备,随着年限增长,性能衰减,疏水不畅,甚至成为能耗黑洞,换,成本高昂且周期长;不换,运行效率低,碳排放指标难看。
如何在不影响正常生产的前提下,实现设备的“心脏搭桥”手术,让老旧系统焕发新生?
华电新疆乌苏能源(以下简称“华电乌苏)的技改案例,或许能给出一个标准答案。
01 标杆企业的“绿色焦虑”
华电乌苏并非普通工厂,它是国务院国资委监管的特大型央企——中国华电集团的全资子公司,也是北疆重要的电源支撑点。
作为拥有2台330MW抽气式发电机组的能源大户,华电乌苏一直致力于节能减排转型,为了给周边的绿色食品、纺织服装等产业园提供稳定的生产用汽及采暖,热电联产是核心手段。
然而,原有的热网首站系统中,几台欧洲进口品牌换热器却成了“拦路虎”。
随着运行年限增加,这些曾经的“贵族设备”开始水土不服:疏水维护困难、性能无法满足新的扩容需求,在“双碳”目标和循环经济的大背景下,如果不解决这些高能耗痛点,不仅运营成本居高不下,更难以维持其作为“生态环境标杆企业”的地位。
摆在工程团队面前的是一道难题:既要扩容提升能力,又不能影响正常的发电和供热,必须在有限的停机检修窗口期内完成“心脏置换”。
02 选型逻辑:不只是换设备,更是换方案
面对现场大温差运行的复杂工况,以及蒸汽侧高温、疏水温度控制严苛的要求,常规的替换方案显然行不通。
项目团队经过多轮论证,最终放弃了继续采购同类进口产品的计划,转而寻求国产化替代方案,选型的核心逻辑非常清晰:
1. 体积要小,能力要大:现场安装空间紧凑,必须在拆除旧设备的基础上,塞进能力更强的新设备。
2. 承压要高,耐温要稳:必须适应复杂的蒸汽工况,整机承压能力需突破4.0MPa。
3. 智能控制:要解决老设备的疏水顽疾,必须配合智能控制系统升级。
最终,艾克森AWPS系列板壳式换热器凭借其在高温高压领域的性能优势,以及对现场工况的深度定制能力,成功中标。
03 核心优势:四大维度重塑能效
这次改造并非简单的“以旧换新”,而是一次系统级的能效重塑,艾克森的方案在以下四个关键维度上,展现了硬核实力:
1. 突破极限的承压与传热能力
选用的AWPS系列板壳式换热器,打破了传统设备的性能天花板,其整机承压能力突破4.0MPa,能够从容应对高压蒸汽环境,更关键的是,其传热系数高达5000,远超传统管式换热器,这意味着在同样的体积下,它能交换更多的热量,直接解决了“空间小、负荷大”的矛盾。
2. 智能疏水,根治“顽疾”
针对原进口设备疏水不畅的痛点,新系统进行了三维优化设计和管路布置,配合疏水段智能控制和多区段温差自适应调节,系统能够精准控制压降,这不仅彻底解决了疏水问题,更将冷凝效率提升至92%,保证了蒸汽工况的长期稳定运行。
3. 紧凑结构,安装无忧
AWPS系列结合了可拆式板式换热器的高效和管壳式换热器的高压优点,结构紧凑的设计,使其能够完美适配华电乌苏现场受限的安装空间,无需对厂房进行大规模土建改造,大大缩短了施工周期。
4. 全生命周期成本优化
相比传统设备,板壳式换热器无垫片老化问题,运行费用更低,且其污垢系数低,维护清洗更为方便,对于工厂而言,这意味着后续每年的运维成本将大幅下降。
04 实战大考:从“一期”到“二期”的信任
方案好不好,数据说了算。
2023年11月,一期工程率先启动,2号热网加热器完成更换,新设备投入运行后,顺利通过了72小时运行性能考核和168小时试运行,结果显示,主要性能指标均达到或优于原设计水平,实现了完美的进口替代。
2号机组稳定运行一年后,效果有目共睹。
2024年10月,二期节能扩容改造正式启动,这一次,华电乌苏对剩余的1号和3号换热器进行了升级,选用了艾克森AWD系列全焊板框式换热器。
这一阶段的重点在于深度节能:有效降低冷凝水疏水温度,实现一次能源的最大化利用,同时,项目同步对站内老旧传感器及检测设备进行了换代升级,通过采集完整的系统运行数据,为后期的精细化管理和效益分析提供了精准依据。
05 行业启示:设备更新的“乌苏样本”
华电乌苏的案例,给整个流程工业的设备改造提供了一个范本。
过去,高端换热器市场长期被欧美品牌垄断,但事实证明,国产设备在高温、高压、大温差等极端工况下,已经具备了与国际品牌掰手腕的实力。
对于广大工厂负责人和设备工程师而言,这个案例传递了两个重要信号:
- 进口替代不仅可行,而且更优:在特定工况下,国产定制化的板壳式换热器在能效和智能化控制上,已经超越了老款的进口通用设备。
- 能效提升是系统工程:单纯换个换热器不够,必须配合管路优化、智能控制和传感器升级,才能吃干榨净每一滴蒸汽的热值。
随着《“十五五”碳达峰行动方案》的推进,像华电乌苏这样通过设备更新实现绿色低碳转型的案例将会越来越多。
06 技术解密:为什么板壳式是“版本答案”?
为什么在这样严苛的工况下,板壳式换热器能胜出?
这源于其独特的工作原理,它由壳体、换热板片组、进出口接管等组成,与传统的管式换热器相比,板片形成的流道能产生强烈的湍流。
这种湍流带来了两大好处:一是极高的传热系数,流体在低速下也能达到高效换热;二是自清洗功能,高剪切力有效抑制了污垢的形成,解决了管式换热器容易结垢、热阻增大的通病。
从被“卡脖子”的进口设备维护难题,到实现92%冷凝效率的能效逆袭,华电乌苏的改造之路,是一条典型的从“制造”到“智造”的升级之路。
对于正在寻求节能降碳、设备更新的工厂而言,选择一款合适的换热器,不仅仅是更换一个零件,更是为企业的未来安装一颗强劲的“绿色心脏”。

上海艾克森股份有限公司是专业从事换热设备研发、制造、销售及服务的换热解决方案提供商。生产总部位于中国上海黄渡工业园,拥有谢春路工厂、太仓港区工厂共计10多万平方米,直属销售和服务覆盖全国27个主要城市,按主要应用分供热、制冷和工业三大领域,包括暖通空调、制冷、能源电力、钢铁冶金、石油化工、食品医药、新能源电子、船舶海工及环保处理等细分市场提供随需应变的换热解决方案和快速高效的客户服务,帮助客户实现高效的冷、热交换和清洁能源利用,减少能源浪费和二氧化碳排放。
以板式换热和系统集成为两大核心技术,艾克森按AS标准生产包括板式换热器、板式换热机组、全焊板壳式换热器、全焊板框式换热器、全焊空气换热器、水水换热器、工艺水冷却系统、余热回收系统、魔方箱式换热站、预装式集成冷站等在内的全系列换热设备,同时也提供符合ASME、CE、AHRI、EAC、API、DNV、GL、LR、ABS、BV、NK、KR、CCS、RINA、RS、CCC、GB等国际规范和标准的产品。
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