2021年中国汽轮机行业进出口现状及产品竞争格局国际市场空间前景广阔「图」

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  原标题:2021年中国汽轮机行业进出口现状及产品竞争格局,国际市场空间前景广阔「图」

  汽轮机是蒸汽动力装置的主要设备之一,它是一种将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械,汽轮机的工作原理为本身具有一定压力和温度的蒸汽进入汽轮机,流过喷嘴并在喷嘴内迅速膨胀获得很高的流动速度。随后高速流动的蒸汽冲动汽轮机转子上的叶片进行旋转做工,转动部分的叶片带动汽轮机上的转子按一定不变的速度旋转,从而获得机械能的过程。汽轮机主要由转动部分、固定部分和控制部分三部分组成。

  我国第一台汽轮机出现于20世纪50年代中期,而且是一台功率只有6MW的汽轮机,直到上世纪70年代末,我国国产汽轮机机组占到全国汽轮机机组总容量的70%,我国基本结束了汽轮机组靠国外进口的时代。据统计,2021年我国汽轮机进口量为116台,产品为输出功率≤40兆瓦的汽轮机,出口量为132台,产品为40兆瓦<输出功率≤100兆瓦的汽轮机、100兆瓦<输出功率≤350兆瓦的汽轮机与输出功率≤40兆瓦的汽轮机。

  进出口金额方面,据统计,2021年我国进口汽轮机金额为1.63亿美元,同比下降83.41%,出口金额为15.39亿美元,同比增长49.46%。

  从我国汽轮机进口来源地进口量来看,据统计,2021年我国从日本进口汽轮机83台,输出功率≤40兆瓦,其次分别从美国、法国、德国、意大利与捷克分别进口15、10、5、2与1台输出功率≤40兆瓦的汽轮机。

  从我国汽轮机出口目的地出口量来看,2021年我国共出口到孟加拉国汽轮机37台(其中100兆瓦<输出功率≤350兆瓦的汽轮机31台,输出功率≤40兆瓦的汽轮机6台),位居第一,其次出口前往印度尼西亚、土耳其地区、越南、巴基斯坦等地区。

  相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国汽轮机行业市场调研及投资战略规划报告》

  如今,我国汽轮机产量大幅度增加,行业规模逐渐成型并不断扩大,行业整体设备水平已经基本接近国外先进水平。具体来说,我国汽轮机行业年产能达到8000MW以上。而且我国汽轮机的市场出口量逐步上升,很多大型汽轮机企业在兼顾国内市场的同时大力开拓国际市场,从而扩大国际市场的份额,提高经济效益。近年来我国火电汽轮机典型技术特点如下:

  近几年来,我国工业驱动用汽轮机技术发展迅速,已应用于化工、冶金、电站给水泵和核电等领域,形成了一系列新产品,典型产品如下表。杭州汽轮机股份有限公司研制的全球最大150万t/a超大型乙烯装置用90MW工业汽轮机(乙烯三机),于2020年1月2日在恒力石化(大连)有限公司投运。

  工业发电用汽轮机发展的技术特点体现在一次再热技术在小功率汽轮机上应用和参数提高2个方面。2011年之前,我国100MW以下汽轮机均采用非再热型式,2012年东汽在我国首次推出65MW一次再热机型,该型号汽轮机热耗率可降低7%,为小功率汽轮机采用再热型式提供了工程实践经验。在此基础上,陆续研制出25~135MW一系列再热汽轮机。与没有再热的25MW汽轮机相比,进汽参数为6.3MPa/445℃/425℃的25MW湿冷一次再热垃圾发电用汽轮机的热耗率下降370kJ/(kW·h)。进汽参数为13.2MPa/566℃/566℃的30~50MW湿冷一次再热发电用汽轮机的热耗率比非再热50MW机组约低10%。这些工业发电用汽轮机广泛应用于钢厂余热利用、垃圾发电和太阳能光热发电等领域,有效提高了发电效率及能源利用率,典型产品如下:

  为适应各工业部门,无论是单级汽轮机还是多级汽轮机,均已形成了各种系列,每种系列包括数目繁多的品种,每一品种又包括各种参数和功率等级的型号产品。虽然工业汽轮机面临着可控变速电机的挑战,但其仍以能量转换次数少,可利用工艺流程中副产热能或向工艺流程提供副产热能等优势而占据着广泛市场。工业汽轮机的特点,决定了其发展方向,其方向仍是向着提高转速、效率和可靠性三大目标等方向迈进。

  可靠性是产品赖以生存的基本质量指标。工业汽轮机不但面临着与大型电站汽轮机所具有的相同问题,而且它还有要求运行范围广、转速高、变转速以及无备用机组等特殊问题。例如小型汽轮机通常能连续运行三年;多级汽轮机则除了保证连续运行三年外,还必须保证使用寿命达20年及以上,设备的年强迫停机率不大于0.2%~0.3%,年有效利用率(指运行时间)达96.0%~98.5%。

  近年来,工业汽轮机的最大单机容量不断扩大,进汽参数与单机容量、工业流程的蒸汽参数相匹配随着现代工业生产规模的不断扩大,所需工业汽轮机的单机功率相应增大。

  工业汽轮机的单机功率一般较小,而其排汽常在工艺流程中加以利用。因此,传统的设计概念往往只注重保证可靠,便于制造,降低成本,而忽视提高效率,而现在则对效率提出了更高的要求。目前,小型汽轮机的效率已达到70%~75%,而多级工业汽轮机的效率则达到70%~87%。

  联合循环、热电联产等是提高能源利用率的有效途径。大多数燃气-蒸汽联合循环装置的热效率可达40%以上。如将该循环中汽轮机的排汽用于供热,则装置的总热能利用率可达85%以上。这类装置已在许多国家应用,预计今后将会得到较大的发展。中、低品位能量的利用,是实现节能的又一重要途径。因此,小型工业汽轮机用于余热回收、剩余蒸汽利用、减压能量回收等方面越来越广泛,各种混压进汽的工业汽轮机的应用也越来越多。各国对低沸点工质朗肯循环透平装置的研究和应用正方兴未艾,并已取得了一定成果,从而使中、低温余热利用和低温能源的开发有了较大发展。

  有关标准规定,工业汽轮机的调速范围为最高连续转速的30%,其转速变化范围较大,这就要求调速器能在较大范围内保持线性关系,从而对调速器提出了更高的要求。此外,由于工业生产中工艺流程的复杂化,除了需要对工业汽轮机的转速和进汽进行控制外,有时还要求对补汽、抽汽和背压等进行调节。这样,就要求将工业汽轮机的几种专用调节部套组成多功能的调节系统,以满足各种不同用途汽轮机特殊需要的调节系统,从而有效扩大了原有专用调节部套的使用范围,并提升了调节系统的可靠性。

  当前,电子计算机技术的发展为汽轮机的运行提供了更为完善的控制方法。可用微处理机控制汽轮机运行的重要参数并监控汽轮机的自启停。所以,将汽轮机监控及自启停系统配合使用,就实现了汽轮机运行的计算机控制。

  电子计算机在工业汽轮机制造厂的应用,主要指计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助生产(CAM)和计算机生产管理,包括产品采用积木化和优化设计。CAD和CAM是根据用户提出的具体参数和规格,通过计算机的参与,采用标准“积木块”设计并生产出满足用户所要求的汽轮机。

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