图为石化企业代表参观江苏大明金属制品有限公司换热器生产车间。 （徐薇 供图）
换热器是化工、石油、食品等许多工业的通用设备，它可使物料温度满足过程工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。随着国内对于工业企业提高能效、降低能耗要求的日趋迫切，高效换热器必将成为加快国内节能减排的利器之一；而另一方面，石油化工等行业的节能要求也推动了高效换热器的发展，使该产业迎来发展的黄金期。
政策支持行业节能潜力巨大
我国石油和化工行业节能减排要求日益提高，迫使全行业必须应用先进的节能技术及设备，不断提高全行业的能效水平。
据中国化工节能技术协会理事长方晓骅介绍，2012年我国石油化工行业节能量有所提高。按工业总产值计算，2012年中国石油和化工行业万元产值能耗为0.3547吨标准煤，比2010年的0.4800吨标准煤，减少0.1253吨标准煤，实现节能量15338.84万吨标准煤。与2010年相比，万元产值能耗下降率26.10%。
按GDP能耗计算，即工业增加值能耗计算，2012年万元工业增加值能耗为1.8149吨标准煤，实现节能量1765.38万吨标准煤。与2010年相比，工业增加值能耗下降率为3.73%。
“从上述情况看，按工业总产值（现价）计算，能耗下降率较大，超额完成任务。但工业增加值能耗下降率为3.73%，远远没有完成任务。未来我国石化行业虽然节能潜力较大，但任务也十分艰巨。”方晓骅强调。
据方晓骅介绍，未来我们在节能方面还有许多工作要做。
首先，工业生产能源效率亟待快速提高。
目前, 我国能源的产量仅次于美国、俄罗斯和沙特阿拉伯，但单位能源产值却比许多国家低很多。据介绍，我国GDP中每万美元产值的能耗大约为德国的3倍，法国的2.5倍。在能源消耗中，工业消耗的能源占第一位，但在这方面能源的利用率却是相当低。由于能源利用率低，工业生产所消耗的能源中有一半以上白白地排放到大气或水中。如果能将排放的废热加以合理利用，不但可大大减少煤、油、燃气等一次能源的消耗，也可减轻对环境的污染。其中，废热的回收利用，是节约能源极其重要的措施。废热回收利用的具体方法和装置很多，如余热锅炉、热电合供、间壁式换热等。近年来，应用热管元件组成的热交换器回收余热效果显著。
其次，石化行业节能先进与落后的企业之间的能效水平差距较大，需要包括高效换热器等先进节能技术和设备的助力，来提高行业整体能效水平。
2011年9月，我国政府发布《“十二五”节能减排综合性工作方案》，要求研究确定高耗能产品和终端用能产品的能效先进水平，制定“领跑者”能效标准，明确实施时限。中国石油和化学工业联合会在《方案》发布后就启动了相关工作，经过深入摸底调研，最终形成了首次发布的能效领跑者名单。2012年，石油和化工行业能效领跑者发布制度建立。合成氨、甲醇、磷酸二铵、硫酸、电石、烧碱、聚氯乙烯、纯碱、黄磷和轮胎等重点领域的成功经验，带动了石油和化工行业节能减排工作向前迈出新的一步。
通过对比分析，行业平均能效水平与领跑者的差距普遍在10%~30%，差距最大的行业超过40%；落后者与领跑者的差距则在50%，差距最大的行业达到120%，即同样生产一吨产品，落后企业消耗的能源是领跑者的2.2倍。这充分说明行业节能潜力之巨大，以及节能任务之艰巨。
为完成既定的节能目标，国家有关部委出台了“十二五”节能减排鼓励政策，助力全行业能效的提升，其中包括针对节能项目、节能产品、节能技术、重点用能单位、节能服务公司等五方面的激励政策。
记者了解到，其中针对节能项目，国家提供包括中央预算内投资，财政激励资金和所得税优惠等政策加以支持。在列入中央预算内投资支持的“能量系统优化”选项中，就包括了炼油、乙烯、化工等行业企业的高效换热系统改造；在“锅炉（窑炉）改造”的选项中，包括了以高效节能锅炉替代低效锅炉等节能改造。
在财政奖励资金方面，国家提出要降低门槛，提高财政奖励标准。
在所得税优惠方面，根据《中华人民共和国企业所得税法》（2007年）第二十七条节能项目中企业从事符合条件的节能节水项目的所得，可以免征、减征企业所得税。从而为高效换热器的发展从政策上加了“一把火”。
图为2013年（第三届）全国石油和化工热交换器技术与设备交流会现场。（ 徐薇 供图）
助推换热设备快速发展
在化工、炼油、石化、冶金等行业，实现高效换热器综合利用，对降低能耗，提高企业经济效益，减少粉尘、温室气体和酸性气体的排放，实现“效益型环保”意义重大。
在2013年（第三届）全国石油和化工热交换器技术与设备交流会上，江苏中圣高科技产业有限公司有关负责人刘丰谈到，高效换热器在石化企业得到广泛使用，为企业节约了大量能源，以高效换热元件为核心技术的高效节能换热器比普通光管换热器传热效率提高20%~40%，节能效果显著。而且高效换热器具有如下优点：传热系数高，抗结垢能力强，运行周期长；显著提高热能利用效率，实现小温差传热，节能降耗；节约大量原材料，降低设备投资；适宜老厂扩能增产改造。
据了解，在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分3大类：间壁式、混合式和蓄热式。在3类换热器中，间壁式换热器应用最多。
方晓骅在介绍国内高效换热器情况时表示，石油化工节能推动了高效换热器的发展。
换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常用换热器把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。换热器既可以是一种单元设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可以是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的换热器。换热器是化工生产中重要的单元设备，根据统计，热交换器的吨位约占整个工艺设备的20%，有的甚至高达30%，其重要性可想而知。
据《2013~2017年中国换热器行业发展前景预测与转型升级分析报告》数据显示,2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元。
近年来，国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、制药等行业对换热器需求增长，我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长，预计2011~2020年期间，我国换热器产业将保持年均10%~15%左右的速度增长，到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元。目前，全国换热设备市场呈现出供不应求的市场状态，换热设备产业正处在黄金增长期。
方晓骅进一步强调，2016年我国换热器行业规模将突破1000亿元，2020年实现由换热器生产大国迈入世界强国的行列的奋斗目标。届时，我国换热器产品精度、性能、寿命和可靠性达到同期国外大公司同类产品水平，重大装备配套换热器实现国产化；设计和制造技术达到同期国外大公司水平，有一批核心技术的自主知识产权。
业内专家表示，未来，国内市场需求将呈现以下特点：对产品质量水平提出了更高的要求，如环保、节能型产品将是今后发展的重点；要求产品性价比提高；对产品的个性化、多样化的需求趋势强烈；逐渐注意品牌产品的选用；大工程项目青睐大企业的产品。
日前，独山子石化炼油厂针对原油中油泥含量多、影响换热效果的问题，组织有关部门对换热器进行了检修。图为工人吊装检修后的换热器设备。（汤志斌 摄）
由大变强还须披荆斩棘
我国换热器行业要在2020年实现由生产大国迈入世界强国行列的奋斗目标，仍还有一段较长的路要走。
吉林省四平市换热器协会副秘书长黄庆军说，换热器行业特征非常明显：市场广阔、种类繁多、节能环保且地位重要，它是《中国节能技术政策大纲》中推荐产品，是重大装备国产化关键技术产品和附加值较高的机械产品，在工业领域节能减排中可以发挥巨大的作用。
“这是一个处于蓬勃发展期的朝阳产业，目前换热器产品技术日新月异，管壳式换热器整体上已经迈入产业成熟期；板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器、空冷式换热器、板壳式换热器等产品正处于成长期，具有良好的发展前景。”黄庆军说。
从产业情况看，在板式换热器领域，国内外企业竞争激烈，大量外资企业已经完成在中国的布局。其中四平巨元瀚洋、兰石换热设备公司等是我国板式换热器龙头企业，其板式换热器年产值都在3亿元以上。外资企业主要包括阿法拉伐、舒瑞普等，世界著名的板式换热器企业大都已经进入中国市场。
在管壳式换热器领域，我国生产企业众多，且规模都比较小。其中，抚顺机械设备制造有限公司、兰石集团炼化设备公司、中石化南京化工机械公司是国内龙头企业，其年产值都在2亿元以上；江苏中圣集团、无锡化工装备总厂等是我国特种材料换热器领域的重要企业，其特种材料管壳式换热器年产值都在1.5亿元以上。
在空冷式换热器领域和板翅式换热器领域，哈空调、杭州杭氧股份和开封空分集团等企业都具有一定的竞争实力。
尽管我国在部分重要换热器产品领域获得了突破，但与国外先进水平相比，仍具有一定的差距。“我国换热器在技术基础研究、制造、设计标准等方面与发达国家相比还有一定的差距。”黄庆军告诉记者。
我国换热器技术基础研究仍然薄弱。与国外先进水平相比，我国换热器产业最大的技术差距在于换热器产品的基础研究和原理研究，尤其是缺乏介质物性参数数据，对于流场、温度场、流动状态等工作原理研究不足。
在换热器制造上，我国目前还以仿制为主，虽然在整体制造水平上差距不大，但是在模具加工水平和板片压制方面与发达国家还有一定的差距。
在设计标准上，我国换热器设计标准和技术较为滞后。目前，我国的管壳式换热器标准的最大产品直径还仅停留在2.5米，而随着石油化工设备大型化趋势，目前对管壳式换热器直径的要求已经达到4.5米甚至5米，超出了我国换热器设计标准范围，使得我国换热器设计企业不得不按照美国TEMA标准设计。
“更为严重的是，我国大型专业化换热器设计软件方面严重滞后。目前我国在换热器设计过程中还不能实现虚拟制造、仿真制造，缺乏自主知识产权的大型专业计算软件。由于在换热器的相关工艺计算、传热计算和振动模型的计算方面缺少大型专业化软件支持，使得我国对设计出来的换热器产品无法准确预计其使用效果，这使得我国企业在换热器产品招标过程中处于不利地位。” 黄庆军强调说。
基础技术研发不足、设计标准和设计软件滞后等已成为我们这个换热器生产大国实现“强国梦”的瓶颈。目前该产业正面临着巨大的发展机遇，而若实现换热器“强国梦”，就必须把基础技术研发的强化、标准的制定等尽快提到议事日程。据黄庆军介绍，吉林四平市作为国家从“七五”时期开始重点扶持建设的换热设备制造业生产基地，其换热器产业在长期的培育发展下已形成较大规模，在全国同行业中具有较强的影响力，形成了区域性特色品牌。目前四平市拥有三个省级企业技术中心，一个省级换热器研发中心，一个换热器行业服务中心，一个国家级换热器检测中心，一个换热器行业担保公司，这些公共服务平台都为换热器的快速发展提供了强有力的保证。而其立足产业基础优势，谋求特色的发展道路，也值得国内换热器行业借鉴。
图为贵州金赤化工公司氨醇车间煤气换热器检修现场。 (特约记者 熊洪全 摄)
