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专业生产各种型号风机

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风机行业中长期科技发展设想及建议

发布者:admin    发布时间: 2011-08-24 00:00    浏览次数:


一、引言  

风机是用于排送气体的机械的总称。根据其排气压力的高低,分为通风机、鼓风机和透平压缩机。其分类可分为离心式通风机、轴流式通风机、叶氏鼓风机、罗茨鼓风机、离心式压缩机和轴流式压缩机等7大类。

风机产品总体上分为两大类,一类是重要装置中的高精尖产品(主要指透平压缩机),多数应用于工艺流程中,属于较长周期连续运行的产品。对这类产品要求其 质量好、运行可靠性高。另一类是量大面广的中、小型通风机,对这类产品主要要求其效率较高(节能)、噪声低及价格低廉。

风机行业的发展其总的指导原则应该是:突出以市场为导向,紧紧围绕市场需求,加强对国内外两个市场的研究与预测,扩大风机应用领域,增强市场的快速反应能力,提高风机产品的市场竞争力和市场占有率,为国民经济发展做出更大的贡献。

二、行业技术发展现状及存在的主要问题

1、基本情况

目前风机行业共有7大类产品,300多个系列,6000多个规格。有些产品已达到或接近国际先进水平,但仍有不少风机产品还达不到国际先进水平,仍需进 口;同时还有相当多的产品(主要是通风机)供大于求,还有一定数量的风机生产企业处于亏损状态。以风机分会会员企业为例,2005年亏损企业16个(占会 员企业总数的12.2%),2006年亏损企业8个(占会员企业总数的5.8%),2007年亏损企业9个(占报表会员企业总数的7.3%)个。

2、主要产品技术水平情况

(1)水平剖分结构的离心压缩机,接近国际同类产品水平。
(2)双轴等温离心压缩机为国际80年代水平。
(3)齿轮组装式离心压缩机为国际90年代水平。
(4)单轴高速离心鼓风机为国际90年代水平。
(5)轴流压缩机接近国际同类产品水平。
(6)一般用途的离心鼓风机为国际80年代水平。
(7)罗茨鼓风机产品中的一部分接近国际同类产品水平。
(8)锅炉离心式鼓引风机为国际80年代水平。
(9)动叶可调轴流式通风机为80年代水平。
(10)子午加速通风机为国际90年代水平。
(11)斜流风机为国际90年代水平。
(12)矿井轴流通风机为国际80年代水平。

3、存在的主要问题

(1)自主创新能力明显不足

风机行业的特点是中小企业占绝大多数,这些中小企业大多数缺乏技术上的自主创新能力。有创新能力的一些重点骨干企业,由于忙于生产,无法顾及科研开发。造成有些品种的性能参数与用户的需要存在一定差距,无法完全满足用户的需求。

(2)售前售后服务欠缺

针对透平压缩机而言,制造厂综合生产能力配套性不强,生产周期较长(有些是用户不按国际惯例签订合同,强加给制造厂的交货期过短),交货不够及时,售前售后服务不能使用户满意。

(3)外观质量较差

对于量大面广的中小型通风机,产品结构及制造工艺比较简单,成本也较低。因此,用户把产品价格放在第一位。这类产品存在的共性差距是,表面或者说外观质量太差。无论是焊接、钣金,还是油漆,与国外产品相比均有很大差距。

三、风机产品市场面临的形势和技术发展趋势

1、风机产品总的技术发展趋势
(1)大型风机容量继续增大。随着火电、石油、化工及冶金等工业装置的大型化,需要各种类型的大型透平压缩机、鼓风机及通风机。
(2)发展高压小流量离心压缩机。
(3)高效化。随着国民经济关于节能降耗的发展要求,高效化将是风机产品的发展趋势。
(4)高速小型化。各类风机采用三元流动叶轮后,在效率提高的同时,体积缩小、重量减轻。提高转速也是风机小型化的重要途径之一。
(5)低噪声化。风机的噪声是工业生产中的最主要噪声污染源之一。风机大型化和高速化使噪声问题更加突出,降低风机噪声成为关键。
(6) 计算机集成制造系统在风机中得到广泛的应用。随着计算机及自动化技术的迅速发展,风机制造企业普遍采用计算机集成制造技术。计算机技术的发展,带动了工业 自动控制水平的不断提高。随着各种产业装置规模的不断扩大,对生产过程控制的要求,已从过去的单一工况参数控制发展到多工况参数控制,从原有对具体设备的 控制转变为对整个装置的综合控制,以便更好地满足生产工艺流程的要求。

2、风机产品市场面临的形势

(1)需求特点
风机产品一部分是为国民经济各部门广泛使用的量大面广的中、小型风机;另一部分是为重大装置配套的透平压缩机和大型通风机。

产品的需求特点是:对量大面广的中、小型风机,用户主要追求的目标是效率高、噪声低及寿命长;对透平压缩机和大型通风机主要的追求目标是高可靠性、运转平稳及运转周期长。

(2)需求结构
①一般通风换气用风机
该类风机属于最普通的工业风机,需求量最大,生产厂家也最多。
②特殊用途风机
特殊用途风机包括防腐风机、高温风机及耐磨风机。这类风机需求量虽然不是很大,但因作业环境特殊,需要区别对待。该类风机主要在材质上较为特殊,如不锈钢风机、玻璃钢风机、塑料风机、金属衬胶风机及叶片表面喷涂、堆焊耐磨材质等。
③罗茨鼓风机
该类风机的最大特点是,当压力在允许范围内加以调节时,流量变化甚微;压力选择范围也宽,具有强制输气的特证。主要用于冶炼、造纸、水产养殖和污水处理,以及各种低压气力输送系统的气源机械。
④透平压缩机  

需要透平压缩机的场所主要是国民经济中的重大成套装置,对其性能的要求既需要压力高,又需要流量大。如高炉冶炼、大型炼油装置、大型化肥装置、大型化工装置、大型乙烯装置、大型空分装置等。

对这类产品的需求,按风机台数的总量来衡量,虽然数量不是很大,但由于该类产品结构复杂、技术含量高,所以价格比较昂贵。该类产品市场所面临的形势是与国 外竞争,因为此类产品国内产品占市场的50%左右。国内企业与国外厂商竞标国内重大装置项目时,最大限度地迫使国外公司降价,维护民族工业利益。
一般通风机产品市场,总的形势是供大于求。

四、市场中长期预测

根据全国历年风机产量以及全国工业产值的统计资料,考虑每年的产量递增比例,按每年递增10%进行预测,到2015年风机总产量在1215~1237万台之间。在风机分会企业会员单位范围内,到2015年风机总产量预计达到200万台左右。

根据风机行业历年分类风机高质量统计资料,预测离心压缩机的产量到2015年为450一465台,轴流压缩机达300台左右,国产的压缩机市场占有率可达60%~70%。

预测风机分会企业会员单位,到2015年工业总产值将达到215~290亿元,销售收入可达到210~280亿元。

五、与国外产品的主要差距

1、透平压缩机

该类产品包括离心压缩机、轴流压缩机和轴流-离心复合式压缩机。其主要差距有以下3个方面。

(1)该类产品虽然已进行了技术引进,如沈阳鼓风机(集团)有限公司从意大利新比降公司引进了MCL、BCL和PCL系列离心压缩机设计制造技术,从日本日立公 司引进了DH型压缩机技术,从德国德马格公司引进了vK型组装式离心压压缩机技术;陕西鼓风机(集团)有限公司从瑞士苏尔寿公司引进轴流式压缩机技术等。对国内透平压缩机技术的发展起到了促进作用。但是,对于该类产品由于新产品开发、研究力度不够(生产企业忙于生产,忽视科研,科研投入不足;科研院所及大 专院校没有生产基地),造成有些品种的性能参数与用户的需要存在较大差距,无法完全满足用户的需求。

(2)有些产品虽然产品性能参数差距不大,或者基本可以满足用户需要,但是生产企业没有业绩或业绩不多,难以取得用户的信任,往往在竞标中被淘汰。例如,西气东输用的天然气管线输送离心压缩机没有选国内产品即是例证。

(3)制造厂综合生产能力不配套,不能按期交货,售前售后服务不能使用户满意。

2、通风机

对于量大面广的中小型通风机,产品结构及制造工艺比较简单,成本也较低。用户往往把价格放在第一位。这类产品的进口量很少,除极特殊用途和成套装置配套 进口外,国产的通风机基本上可以满足国民经济各部门的需要。这类产品存在的共性差距是,首先,产品结构对用户来说不尽合理、不够简单、检修、维护不够方 便;其次是表面或者说外观质量太差。无法与国外同类产品相比。

六、专业产品技术发展规划要点

l、发展战略与指导思想

风机行业同其他机械行业一样,都是从计划经济逐步走向市场经济的。面对国内外激烈的市场竞争和日新月异的科技进步的大潮流,风机行业必须“以市场为导向,扶优扶强,加快改革改组步伐,不断优化产品结构,提高技术创新和服务能力,保持持续发展”的指导思想。

突出以市场为导向,加强对国内外两个市场的研究与预测,加快市场营销网络建设,增强市场快速反应能力,提高市场占有率。

最大限度地发挥在国内重大装置项目中,与国外厂商竞标时迫使国外公司降价,维护民族工业利益的重要作用。

坚持突出重点,支持扶植优势产品和优势企业,形成并扩大行业发展的主导,以带动和促进整个行业的发展。

 

大力促进企业与有关大专院校的科研合作,提高新产品、新技术的开发能力。

实施引进技术消化吸收与自主开发相结合的技术发展战略。

加快改革改组步伐,建立规范动作的新机制,以改革促发展。从调整企业生产经营方式入手,指导和引导企业建立以市场为导向,以科学化、现代化及灵活高效的管理机制,以生产经营与资本运营相结合,谋求在新的经济增长点上走出一条新的路子。

加快产品结构的调整,提高资源利用率,提高产品质量和生产效率。转变经济增长方式,把着眼点由过去的上规模、上产量、重复布点的粗广式逐步转变为技术创 新,扩大服务领域,从单一的风机产品扩大为工程总承包,以至交钥匙工程。逐渐走出传统产品加工制造的老路,实现围绕系统工程集成,强化科技创新与系统服 务,实施专业化协作的大市场开发、品牌建设与虚拟制造相匹配的产业发展之路。

2、规划目标

(1)轴流压缩机
在引进技术的基础上,通过改制引进、嫁接新技术,进一步提高现有轴流压缩机的技术含量,强化核心技术,扩展应用领域。研制轴流+离心复合式压缩机(该项目目前国内尚属空白)。

(2)离心鼓风机
为提高效率以便满足节能要求,新开发的离心鼓风机均采用三元流叶轮,对流量较大的机组,采用高转速、双吸入单级大三元叶轮,并采用柔性轴系独特的转子结构。
与大专院校合作,开发单级高速离心鼓风机,其转速将达8000~20000r/min。其目标是实现零泄漏、转速成可调、叶轮采用三元流动理论设计、高效、低噪声及结构紧凑。

(3)通风机
①轴流式通风机
在引进动叶可调、静压可调轴流通风机技术的基础上,通过消化、吸收及二次开发形成各自完整的产品系列,满足不同用途的需要。
②离心式通风机
为认真贯彻国家节能降噪的指导方针,使风机行业中量大面广的离心通机机产品尽快更新换代。

(4)离心压缩机

要完成100万吨/年乙烯装置用裂解气压缩机、乙烯压缩机和丙烯压缩机;60万吨/年PTA(对苯二甲酸)装置用压缩机;大型芳烃装置用循环氢压缩机; 开展连体膨胀压缩机的开发试制工作;5.2万m3/h以上空分装置用压缩机;大型煤化工装置用压缩机;大型甲醇装置用压缩机;大型炼油装置用富气、循环氢 及加氢压缩机;天然气长输管线输送用离心压缩机;燃气一蒸气循环发电装置用煤气压缩机;天然气液化接收用压缩机等。

3、规划要点

(一)新技术新产品开发规划要点
(1)大型空分装置用离心压缩机单轴单缸、多轴技术开发和改进。
(2)离心压缩机轻介质、小流量基本级开发和流场效率分析,以适应化肥、煤化工用压缩机的需要。
(3)10万m3/h以下离心式氧压机列入国产化攻关目标。
(4)在成功开发国内首件离心压缩机整体铣制三元闭式叶轮(属于填补国内空白,打破了国外公司在该领域的技术封锁,全世界仅有两家企业掌握该项技术)的基础上,不断积累经验,使该项尖端技术进一步完善。
(5)气体动力学设计软件的开发与应用。
气体动力学是离心压缩机核心技术之一,现代离心压缩机气体动力学的研究是以三元流场计算、粘性流场分析为标志。开展这方面的研究使基本级开发的设计、分析手段达到国际先进水平。
在引进比利时NUMECA、美国NREC分析软件及国内中科院收设计设计软件的基础上,进一步研究扩大其应用范围。如轻介质、特大流量、高能头等基本收性能预测;跨音速计算、任意三元曲面叶型、分流叶片计算等。
(6)机组可靠性研究
机组运行的平稳性和运转周期的长短,是衡量压缩机品质的重要标准。为此,开展压缩机度、振动等计算的准确性为提高新产品的可靠性,提供了技术保障。
①ANSYS 结构分析软件
在引进用于典型定子件结构有限元分析专用软件的基础上,进一步扩大应用领域,如各种形式压缩机叶轮的静力与动力分析;定子的结构整体强度、刚度分析。
②转子——轴承——密封系统非线性动力特性分析软件
制造企业与高校合作,开发、扩充用于压缩机转子系统振动稳定性分析应用软件。解决转子系统发生非线性的失稳问题。

(二)新工艺、新材料研究规划要点
(1)新材料的研究与应用
①研制替代引进技术用于叶轮的高强度合金结构钢520B以及高强度沉淀硬化不锈钢,降低锻件成本,从而大幅度降低叶轮制造成本。
②用于乙烯制冷压缩机低温材料的研究与应用
在现有的基础上,研制完成适于-105℃低温用钢并应用。

(2)焊接工艺研究
大多数离心压缩机的机壳已改为焊接机壳,但多为手工焊接,研究机壳半自动化焊接,乃至自动化焊接将是研究的发展方向。
离心压缩机叶轮采用世界上先进的混合气体熔化极气体保护焊,并使其工艺更加完善,将会进一步提高焊接效率,降低成本,实现半自动化,减少焊接变形,这是离心压缩机叶轮焊接工艺方法的重大变革。

七、实施要点

1、技术引进、合资及合作等技术途经
(1)为贯彻国家节能环保方针,拟引进最先进的高炉余压透平发电技术。
(2)在与美国GE公司合作和川气输送的基础上,使天然气长输管线压缩机上新项目。
(3)与德国MAN透平公司合作,在技术上保持与其同步,使轴流压缩机设计制造技术处在世界领先水平。
(4)引进美国HB公司的具有世界一流水平的连体式齿轮驱动多级离心鼓风机技术,并组建合资企业。

2、行业重点支持发展的品种和企业制造能力分析
(1)通风机
通风机作为风机行业量大面广的产品,其重点支持的目标是发展节能产品。其中轴流式通风机国内几个厂家都进行了技术引进。
离心式通风机,风机分会正安排由西安交通大学流体机械研究所负责新的系列型谱的开发设计工作,经试制、性能测试之后在全行
业推广。
(2)透平压缩机
由于轴流压缩机和离心压缩机在国民经济重要领域的重要性,其技术含量高、设计制造难度大,故是行业重点支持发展的品种。尤
其是轴流-离心复合式压缩机,目前国内还属空白,更是重点支持对象。
(3)企业制造能力分析
全国有能力生产透平压缩机的只有沈阳鼓风机(集团)有限公司、陕西鼓风机(集团)有限公司和上海鼓风机厂有限公司。其他厂家只生产鼓风机和通风机。生产 通风机的占绝大多数。由于通风机结构比较简单,生产工艺不是太复杂,许多小企业也能生产,只是在工艺装备、加工设备有所差别,因而在产品质量,尤其是外观 质量方面差别较大。

3、拟开发的新产品品种
拟开发的新产品品种很多,只能按主要的工艺领域列出透平压缩机的少量品种。
(1)石油化工
富气压缩机、氢气压缩机、催化裂化主风机、乙烯压缩机、丙烯压缩机、裂解气压缩机、氯气压缩机、甲醇用压缩机、对二甲苯酸用压
缩机、合成气压缩机、二氧化碳压缩机、氨冷冻压缩机。
(2)煤化工
煤液化(制氢,加氢裂化)、煤气化(造气、合成)用压缩机及煤的综合利用用压缩机。
(3)空分装置
为化肥厂、制氧厂用空分装置用压缩机。
(4)高炉冶炼
轴流压缩机;燃气-蒸汽配套循环发电工程用煤气压缩机。
(5)天然气输送
天然气长距离输送管线离心压缩机。
(6)风力发电

风机行业企业,目前只有上海鼓风机厂有限公司引进了5kW的小型风力发电机组;保定螺旋桨制造厂引进了德国100kW的风力发电机组。这是一个潜在的大市场,到2015年风力发电将累计达到1500万千瓦,需要大容量风机超过2万台。

八、政策措施及建议

l、政府有关领导部门应明确有关风机行业的几个重要观念

(1)风机行业为国家做出的贡献  

风机行业中的有些产品(主要是透平压缩机)已成为重大技术装备配套的重要产品。对国家的贡献不仅表现在产生多少利润、上缴国家多少税金,也不仅是给国家 省了多少外汇,重要的是风机行业重点骨干企业参与国内重大工程项目,特别是透平压缩机的竞标,迫使外商不得不大幅降价,这是风机行业几个重点骨干企业真正 的价值所在,是对国家的重要贡献。

(2)国家应予肯定并宣传的观念

①重大装备制造业必须搞国产化
第一,中国是社会主义国家,出于商业技术垄断或政治考虑,工艺发达国家在尖端装备出口和关键技术转让方面一直对中国进行封锁。
第二,作为一个主权国家,特别是有着13亿人口的大国,从经济安全的角度出发,我们必须有一个强大的民族工业。中国的现代化绝不能一厢情愿地寄托在外国人身上。
第三,只有具备了一定的制造能力,才能在与国外企业的合作或贸易中处于有利地位。
第四,世界上工业发达国家都是以重大装备的发展为基础的,中国要成为工业化强国,也必须有自己强大的重大装备制造业。

②重大装备产品的采购政府应干预和导向
重大装备产品(如透平压缩机)主要用于国家重点工程、大型企业的技术改造,所以它的需求主体是国家或国有企业,选购重大装备产品更多的是一种政府行为,而不是个人消费行为。政府采购的工程项目,不是市场行为,起码不完全是市场行为,国家必须在政策上给予干预和导向。

③国家应进行干预和导向的主要内容
国家应加大对重大装备开发研制费用的支持力度;建立“国产化激励机制”以鼓励制造企业开发、生产国产设备,用户优先采用国产设备;对国内装备制造业已具 备实现国产化的能力,但难以落实国产化依托工程项目的企业,国家应在资金安排、贷款利息、还款时间等方面给予优惠;鉴于重大装备研制和生产周期长、流动资 金占用大的特点,国家应研究合理的付款方式,增加承担重大装备任务企业的“封闭贷款”或其他优惠贷款;对由国家投资的工程项目而国内制造业尚无竞争优势的 产品,实行同等条件优先采购政策;对政府投资的公共建设项目(如污水处理项目),按国际通用的做法,实行国产产品优先等。

④关于风机产品业绩  

目前许多重大工程招标时,标书中会有一些限制性条件,比如重大装备产品没有应用业绩,就不被采用。但是话又说回来,没有第一次的被采用,就永远没有业绩,这类产品就会永远依赖进口。正是这种准入机制,使得不少企业花费大量人力、物力和财力而取得的攻关成果被束之高阁。  

关于“第一台”业绩的问题,应这样向用户宣传:第一,国内企业的产品技术可能没有此项工程所要求的业绩(例如,西气东输用的天然气长输管线离心压缩机),但有过高于这项工程的业绩,这应该视为有业绩;第二,过去机械工业部有一个认同,引进国外技术的产品,外国 

企业的业绩视同我国企业的业绩。总之,只要制造企业具备了相应的技术储备,包括设计制造和质量保证体系,又有同类产品的业绩,甚至有了高于所需产品技术要求的产品业绩,国家及用户就应该支持制造业创造“第一台”业绩。

(3)几点具体建议  

从风机行业中长期的发展趋势来看,国内外市场会有较大的发展,其中,中小型风机市场需求也会相应地增长,但总体上这类产品的市场是供大于求。国家在宏观调控政策方面,应出台相应的经济政策,限制这类企业的进一步发展,鼓励企业扩大出口,开拓国外市场。   

对于离心式和轴流式压缩机这类产品,由于其结构复杂,技术含量高,制造周期长,国内只有少数几个厂家能够生产。国内企业生产的产品在国内的市场份额只有 50%左右,也就是说还有50%左右的产品需要进口。因此,这类产品不但不能限制其发展,国家在宏观调控、税收,以及进口设备、进口配套件等一系列政策 上,还应给予一定的优惠和扶持,特别是鼓励用户使用国产化设备。同时对这类设备的出口(主要是向发展中国家和地区)也应给予相应的优惠政策,来促进生产该 类产品的企业更快地发展。

结构调整方面的建议:
①行业重点企业应进行产品分工,各有侧重,进行专业化生产,以利于发挥技术优势,也有助于进一步降低成本,提高经济效益;
②行业重点企业应实行强强联合,增强国际市场竞争力,避免或减少有损国内同行业利益的竞争;
③针对国内离心通风机、轴流通风机产品供大于求的现状,建议国家技术监督局会同政府有关部门采取适当地强制措施,对生产条件差,产品质量低劣的企业,予以限产或关停。