深冷装备产业发展实施指南

深冷装备产业发展实施指南

行业经济运行保持稳定，适度增长。提升行业经济运行质量，通过调整与发展，使行业利润水平明显改善。产品技术水平重大技术装备国产化与示范应用得到全面提升，基本解决石化、核电、油气集输、天然气液化、煤炭深加工等重点领域重大技术装备的短板，并实现工程化、产业化水平显著提高。面对越来越严峻的世界能源形势，国家出台各项节能环保产业政策引领市场发展。通用机械行业企业为发展节能技术和产品做出了诸多的努力，针对各系统运行中的耗能大户如泵、风机、压缩机等产品，投入大量资源开展节能技术研究，在降低能耗、提升产品及系统节能水平方面取得了突出成效。研制的量大面广的节能环保风机、压缩机、阀门等产品产量居全球第一，远销至美国、德国、巴西、印度等40多个国家和地区。中国通用机械工业协会努力建设国际交流平台，与德国机械设备与制造商协会、俄罗斯阀门协会、日本阀门协会等国际同行业机构都建立了合作机制，双方在信息交流、行业技术、合作开发等领域展开更加积极与亲密的合作。百万千瓦超超临界火电机组泵阀依托国内多个百万千瓦超超临界火电项目，进一步推进泵阀国产化工作，其中锅炉给水泵、凝结水泵及各类阀门的国产化成绩斐然。660MW超临界火电机组用全流量锅炉给水泵组于山西华光发电厂成功投入运行，1000MW全流量锅炉给水泵已经研发成功并通过了出厂鉴定。主蒸汽管道气动疏水阀、储水罐水位调节阀、吹灰蒸汽调节阀；给水泵再循环调节阀、再热器喷水调节阀、汽机高压供汽站压力调节阀、锅炉循环管路调节阀等阀门，先后在国电黄金埠发电、神华神东电力和万州电厂1000MW超临界机组以及华能长兴电厂600MW超临界机组投入运行。经过近年的不断努力，超超临界火电机组用阀门国产化率达到90%以上。行业制造企业为广东华夏阳西电厂2×1240MW超超临界火电机组提供了目前国内规格最大的三大风机机组。主要应用领域市场需求（一）石油石化石油石化产业是国民经济的重要基础产业，直接关系到国家经济的健康发展和社会稳定。伴随着国民经济的快速增长，我国石油消费量逐年递增，目前已成为世界上仅次于美国的石油消费大国。数据显示，2020年，国内原油表观消费量7．36亿吨，比上与此同时，国内炼油能力持续较快增长，2020年总能力升至8．9亿吨/年；石油加工量达6．7亿吨，同比增长3．4%。随着各地区在建大型炼化项目的相继投产，原油加工能力将持续增加，预计2025年我国炼油能力将达到10．2亿吨/年，超越美国成为世界第一大炼油国。供需对比，足见我国炼油能力过剩、成品油市场供大于求的状况日益加剧，未来继续优化产业结构、加快产业布局将成为石化产业高质量运行的重要课题。七大基地的配套建设及竞争主体多元化发展，带动了石化全产业链跃进式扩能，加之中石化投资2000亿打造茂湛、镇海、上海、南京4个世界级炼化基地，多重利好驱动，十四五期间将成为石油石化产能集中释放期。大型炼化一体化装置、丙烷脱氢装置、聚烯烃、PX装置等会呈现出集中建设、集中投产势态。预计十四五末，我国原油一次加工能力将超过9亿吨/年，炼油装置能力达到2000万吨/年，乙烯装置能力达到150万吨/年；乙烯总产能将超过6500万吨；丙烯总产能将达到5600万吨；聚乙烯产能将达到4190万吨，聚丙烯产能将超过3500万吨；PX产能将达到4400万吨，乙二醇产能将达到2200万吨；对二甲苯产能将达到3200万吨，聚氯乙烯产能将超过2700万吨。（二）煤炭深加工我国是产煤大国，目前探明可采储量1145亿吨，排名世界第三，在中国化石能源总储量中煤炭资源储量占据94%，而石油和天然气仅分别为5%和1%，在中国的能源消费中，煤炭一直占据主导地位。近年来，由于传统煤化工产能过剩以及原油价格的一路走低，加之中国围绕碳中和目标制定的一系列发展方向，煤炭消费未来将进入下降趋势。但限于我国多煤少油少气的自然条件，适度发展煤炭深加工产业，通过新型煤化工获得石油替代品解决油气不足，仍然是国家能源战略技术和产能储备的必然举措。国家《煤炭深加工产业示范十三五规划》在明确煤炭深加工产业发展定位的同时，也为未来煤炭清洁高效利用指明了方向。《规划》涵盖了煤制油、煤制天然气、低阶煤利用、煤制化学品、煤与石油综合利用等6方面，包括14个示范项目和约25个储备项目，年投资规模近千亿元。大型煤气化、加氢液化、低温费托合成、甲醇制烯烃技术将进一步完善；百万吨低阶煤热解、50万吨级中低温煤焦油深加工、10亿立方米级自主甲烷化、百万吨级煤制芳烃等技术将完成工业化示范。目前已规划的项目限于各种原因已投资建设的较少，可能会陆续启动。预计十四五末，我国煤制油、煤制天然气、低阶煤分质利用产能将分别达到1800万吨/年、250亿立方米/年和2500万吨/年。多年来我国现代煤化工技术、工艺、装备都取得了长足进步，关键技术水平跃居世界领先地位;但目前产业整体仍处于升级示范阶段，尚不完全具备大规模产业化的条件。十四五期间，大型先进煤气化技术、煤制油、煤制天然气、低价煤分质利用、煤炭综合利用等关键技术和设备要取得工业化突破。通用机械行业关键设备：如12万Nm3/h以上的特大型空分装置、大型气体压缩机、膨胀机、各类煤化工泵（两相流泵、进料泵、甲醇泵）和千万吨级工艺泵以及耐腐蚀高温高压差调节阀等特殊阀门，要实现国产化研制和应用。（三）油气及管线集输近年来随着全球向低碳能源的转型，天然气地位进一步提升，2020年我国天然气消费量3253．6亿平立方米，占一次能源消费的8．5%，对外依存度为42%，预计2030年天然气消费量将达6000亿立方米，对外依存度将超过50%。2030年前后天然气将可能超越煤炭成为全球第二大能源。国家发改委、国家能源局联合发布的《中长期油气管网规划》指出，对天然气进口通道要坚持通道多元、海陆并举、均衡发展的原则，预计到2025年基本形成海陆并重的通道格局。届时全国油气管网规模达到24万公里，其中原油、成品油、天然气管道里程分别为3．7、4．0、16．3万公里，原油管道进口能力1．07亿吨，原油海上进口能力6．6亿吨，其中天然气消费规模不断扩大，预计2030年天然气消费量将达6000亿立方米，储运能力明显增强，并形成主干互联、区域成网的全国天然气基础网络；同时在全国范围内逐渐形成东北、华北、西北、西南、中西部和中东部等六大储气调峰中心，加快地下储气库建设，到2025年实现地下储气库工作气量达到300亿立方米，预计2030年将超过400亿立方米。该规划指明了我国天然气管网发展方向，进一步明确了天然气管道和储气库的建设目标。十四五末，天然气在能源消费比例中将达到12%，初步建成国家油气管网的全覆盖。这将给油气集输（包括常规天然气、页岩气、煤层气及液化天然气）及储运等产业带来广阔的市场。1、页岩气开采随着减少煤炭消费，增加清洁能源使用的行为理念不断推广深化，以页岩气为代表的非常规清洁能源逐渐受到重视。而我国丰富的页岩气储量更是为整个行业发展提供了一个极佳的条件。数据显示，目前我国页岩气储量高达31．6万亿立方米，遥遥领先世界其他国家。未来我国页岩气产业将会加快发展，海相、陆相及海陆过渡相页岩气开发均获得突破，新发现一批大型页岩气田，并实现规模有效开发，2030年实现页岩气产量800-1000亿立方米。2、煤层气开采我国煤层气资源丰富，统计数据显示，我国埋深2000m以上浅煤层气地质资源量约36．8万亿立方米，主要分布在华北和西北地区。十三五期间新增煤层气探明地质储量4200亿立方米，建成2-3个煤层气产业基地，煤层气（瓦斯）抽采量达到240亿立方米。中国煤层气产量规模在即将突破百亿立方米的基础上，预测在2025年将达到145亿立方米左右。3、天然气液化及天然气接收随着LNG生产技术的进步，天然气交易除依靠管网的传输，还可以液化天然气（LNG）贸易形式走向全球。2020年全球LNG贸易量创新高，达到3．6亿吨，连续多年保持稳健增长，预计2030年全球LNG的需求量将达4．5亿吨。而国际上大型LNG项目一般工程投资额高，市场潜力巨大。同比增长11%。双碳背景下，LNG需求将继续增长，预计将很快超过日本成为全球第一大LNG消费国。十四五期间，天然气进口能力1500亿立方米，天然气（含LNG）储运能力400亿立方米，液化天然气接收站新建待建30座以上，接收能力达到1．5亿吨/年，城市化利用发展迅速，液化天然气综合性利用市场巨大。通用机械中的压缩机、泵、阀门等重点产品在油气集输管线领域应用广泛，十四五期间，无论在天然气、页岩气、煤层气，还是在LNG液化及接收站领域，通用机械行业企业都有较大的市场发展空间。产业转型升级发展成效显著（一）以市场为导向，加快供给侧改革国家宏观经济从速度型转向质量型发展，需求市场明显呈现疲软态势，冶金、石化、煤炭、电力等重点领域的产品销售下滑严重。特别是十三五后期，中美贸易争端日益加剧，全球蔓延的突发新冠肺炎疫情，都对制造业的市场发展造成较大的冲击与影响。面对新的经济发展环境，行业企业努力加快供给侧改革，以市场为导向，延伸产业链，扩展相关的需求市场，以客户为导向，为客户提供定制化及全方位整体服务，致力于打造集工艺装备研发、设计、制造及售后服务于一体的整体解决方案供应商，努力开辟新的市场领域。面向建材、冶金、纺织等工业领域通用机械产品存量市场，行业企业大力开发节能产品，对在用高耗能产品进行节能改造，采用租赁、合同能源管理等多种方式，为用户节能减排提供系统解决方案，开拓了一片新的发展天地。依托国家环保产业政策，大力拓展环保装备市场。发展智能一体化污水处理成套设备，为城镇污水综合治理和再生利用发挥了重要作用。以用户需求为导向，提供撬装式产品，集成度高、运行费用低，技术及市场优势明显。（二）打造服务型制造，为用户创造价值伴随制造业转型的步伐，行业越来越多的企业开始由制造业向制造+制造服务业转变，充分利用企业的专业人才优势和市场优势，开展增值服务，全行业工业服务产值占行业总产值的比例越来越高。空分设备制造企业大力开展气体业务，通过投资新建、收购或兼并等方式设立专业气体公司，服务涉及钢铁、化工、有色冶炼、玻璃等行业，气体投资规模已居国内前列，成为国内主要工业气体供应商。（三）智能制造得到快速发展在国家大力培育和发展智能制造装备产业政策引导下，通用机械行业通过推进智能制造，提升生产效率、技术水平和产品质量，实现制造过程和装备产品的智能化和绿色化发展。2016年沈鼓集团被列入国家智能制造试点示范项目。在2019世界智能制造大会上，沈鼓云服务实现远程智能服务和预知性维修案例获得2019中国智能制造十大实践案例的殊荣。在推进产品智能化技术的基础上，行业多家企业建立了智能制造数据中心，对交互装备实施全过程、全方位、全天候的状态管理，实现设备运行无人值守、远程控制，为用户提供更加快捷、精准和可靠的售后服务，为未来打造产品系统集成技术服务能力奠定基础。为推进通用机械行业智能制造进程，培育行业竞争新优势，成立了中国通用机械行业智能制造企业联盟，目前联盟成员单位近30家。通过联盟促进行业智能制造系统集成共性技术和核心技术的交流与研究，为通用机械智能制造过程项目的实施提供咨询服务和解决方案，带动通用机械行业智能制造装备发展。（四）走出去拓展国际市场随着国家的深化实施，通用机械行业企业在巩固国内市场的同时，积极走出去大力拓展国际市场。凭借世界首台600MW超临界循环流化床锅炉燃煤发电机组的运行业绩，获得全球最大的约旦阿塔拉特油页岩项目锅炉配套风机任务。在一带一路的标杆项目文莱800万吨/年炼油项目中，承建了目前中国出口海外最大的223000Nm3/h特大型变压吸附提纯氢气成套装置。行业企业先后取得了中东75万吨/年合成氨及120万吨/年尿素项目、油气田开采开发项目、文莱800万吨/年炼油项目、美国英伟达尼龙化工三期、中东MEG循环气压缩机等重大项目订单等重要订单；承揽了一批有重大影响和良好经济效益的国际项目设备成套供货业务，先后与意大利德西尼布，荷兰福陆，英国PETROFAC、McDermott，美国UOP，德国林德，法国液空等全球知名工程公司进行合作，受到国际市场广泛认可，成功实现了中国高端设备走出去目标，实现了历史性突破。研制的量大面广的节能环保风机、压缩机、阀门等产品产量居全球第一，远销至美国、德国、巴西、印度等40多个国家和地区。中国通用机械工业协会努力建设国际交流平台，与德国机械设备与制造商协会、俄罗斯阀门协会、日本阀门协会等国际同行业机构都建立了合作机制，双方在信息交流、行业技术、合作开发等领域展开更加积极与亲密的合作。天然气集输关键设备为落实国家能源多元化战略并提升高效清洁能源的供给，我国建设了西气东输二线及三线工程、中亚管线、中缅管线、中俄管线，其中压气站上的压缩机组、大功率加压泵和大口径全焊接球阀等关键设备全部实现国产化。20MW电驱压缩机组在西气东输二线高陵站投入正常工业运行，各项技术指标达到国际先进水平，现已有140余套产品应用于长输管线的各加压站。30MW燃驱压缩机组在西气东输三线烟墩和浙江衢州压气站投入工业运行。40Class600、48和56Class900大口径高压全焊接球阀已经全部实现国产化。2500kw单级双吸水平中开式输油管线泵（双工况）在庆铁四线的林源、新庙、农安和梨树站成功投入工业运行。首台6000kW、41Mpa、1000rpm高速往复式注气压缩机成功应用于华北油田苏桥储气库。行业经济运行行业经济运行保持稳定，适度增长。提升行业经济运行质量，通过调整与发展，使行业利润水平明显改善。产品技术水平重大技术装备国产化与示范应用得到全面提升，基本解决石化、核电、油气集输、天然气液化、煤炭深加工等重点领域重大技术装备的短板，并实现工程化、产业化水平显著提高。通用机械行业的中高端产品比例明显提高。到2025年，在风机、压缩机、泵、阀门、气体分离设备等重点产品领域，中高端产品占比达到60%以上，产品的设计、制造核心关键技术与国际先进水平的差距明显缩小。继续加大节能技术与产品的开发，在风机、压缩机、泵等重点产品领域，节能产品占比达到60%以上，系统节能水平显著提高。（一）产业转型升级促进发展围绕产业链多元化经营的大型企业集团，到2025年，全行业形成10家工业产值达50-100亿元、具有较强综合竞争能力和行业引领能力的大型企业集团。加强行业企业创新发展能力，到2025年，行业50%以上企业拥有市级以上研发中心；重点企业技术研发投入达到3-5%。以创新驱动行业深化产业结构调整，促进转型升级发展，骨干企业实现从制造型企业向制造+服务型企业的转变。大力发展智能制造、绿色制造，智能化产品和制造过程智能化水平显著提高。（二）产业国际化水平依托一带一路走出去战略，大力拓展国际市场。到2025年，行业工业产值中出口产品占比达到15%以上，并实现中高档产品出口占比明显提高。提升通用机械产品的国际市场竞争地位，在大型空分设备、大型压缩机组、天然气集输设备等重点产品领域，形成5-10个具备国际先进水平和竞争能力的优势品牌。（三）产业标准化水平进一步夯实标准化发展基础，构建国标、行标、团标、企标一体化协调发展的行业标准化体系，推动团体标准的大力发展，到2025年，实现团体标准占比的明显提升。提高标准的国际化水平，强化国际标准的转化，在现有基础上国际标准转化率显著提高，推动基础标准、检测方法标准、能效标准与国际接轨。加强标准的宣贯力度，构建标准、检测、评估评价认证相结合的推广应用体系，使标准的采标率得到有效提升。核电关键设备依托国内核电工程建设，行业企业在核泵和阀门国产化方面取得了可喜成绩。消化和吸收AP1000屏蔽电动泵和屏蔽电机的设计与制造技术，现已完成全部课题研制工作，通过了国家核电的预验收，并将完成两台追加主泵装配与性能试验。目前通过消化吸收再创新的自主品牌CAP1000核主泵已有订单，未来5年将投入工程应用。我国自主品牌华龙一号核电机组主泵采用轴封泵。行业企业通过与国外技术合作，已全面掌握了轴封泵的设计、制造技术，并完成样机的试验和鉴定工作。根据国家核电重大专项的计划安排和三代核电华龙一号特殊要求，行业重点阀门企业开展了新一轮的核电关键阀门攻关。AP1000和CAP1400三代核电主蒸汽隔离阀和爆破阀成功研制并在CAP1400示范工程、福清5/6号机组、防城港3/4和出口K2/K3项目上得到工程应用；主给水隔离阀，核一级的高压楔式闸阀、止回阀、高Av值旋启式止回阀和核二级电动弹簧式平行双闸板闸阀等的成功研制填补了国内空白；高温气冷堆和示范快堆（快中子发应堆）主蒸汽隔离阀和纳阀实现国产化；目前除核电先导式安全阀和部分调节阀、控制阀正在研制，三代核电泵阀已基本实现了国产化。空分设备行业发展历程深冷技术在我国的发展起步相对较晚，经历了从无到有、由小到大的演变过程。以1902年德国设计并制成世界第一台工业化利用深冷技术实现空气分离的设备为标志，本行业在境外发达国家已有百余年的发展历程。而我国直至20世纪50年代末期才开始小批量试制小型深冷空分设备，与境外发达国家存在较大差距，并且在市场经济体制不完善、宏观经济增长相对缓慢的背景下，我国深冷技术行业至20世纪70年代末期始终未得到快速发展。20世纪80年代以后，我国工业化进程大幅加速、基础建设投资快速增长，从而推动本行业进入高速发展期。由于该阶段本行业的发展动力主要来自钢铁、有色金属等下游行业对于氧、氮、氩等工业气体的需求，因此我国深冷技术设备厂商纷纷将空气分离作为深冷技术研发的主攻领域。进入21世纪后，伴随着我国经济的持续高速增长，冶金、石油化工、煤化工等国民经济基础性行业得到了迅猛发展，一批拥有技术基础和创新意识的厂商，通过对前阶段积累的深冷空分技术进行消化、改进和再创新，深冷技术在我国实现快速发展，深冷设备向规模化和大型化方向发展。经过多年的努力，我国深冷设备的设计、制造能力显著提升，目前已能够跻身世界先进行列。深冷技术的应用领域日渐拓展至天然气行业的天然气液化和分离，现代煤化工行业的MTO/MTP烯烃分离等工艺。近年来，国家能源结构调整，工业转型战略升级，航空航天、半导体、多晶硅、新能源电池、氢能源等战略新兴行业的发展，为深冷设备行业发展提供了更为广阔的市场契机。大型石化装备随着石化装置规模不断扩大，并向大型化、一体化、智能化发展。通用机械行业在大型炼油（加氢裂化、催化裂化、延迟焦化装置等）、大型乙烯设备研制方面取得显著的成果。国产首台1500kN活塞压缩机组在中化泉州石化渣油加氢装置现场投入运行，主要技术指标达到了国际同类产品先进水平，使我国成为国际少数能够生产125吨、150吨活塞力往复式氢气压缩机的国家之一，满足了我国石化行业、煤化工行业装置大型化发展的需要。中海油惠州炼化120万吨/年乙烯项目成功运行，其核心设备乙烯、丙烯、裂解气压缩机全部由国内制造，标志着继美国埃里奥特、德国西门子、日本三菱之后，我国拥有了具有百万吨级乙烯三机制造能力和业绩的高端压缩机制造厂商，乙烯装置配套压缩机组制造水平跃入世界先进行列。大型冷箱、大型球罐等特种设备研制成功也为满足我国大型石化装置发展需要做出了重大贡献。目前，千万吨级炼油、百万吨乙烯等石化装置中的工艺流程泵国产化率已达到85%以上。其中，BB3型水平中开多级化工流程泵，最大流量可达1440m3/h，最大扬程可达1600m，使用功率最大已达3000kW，覆盖API标准中S-5（ZG230-450）到D-2（A890-5A）所有材料；适用于高温、高压工况，易燃、有毒等危险液体输送的卧式多级筒形泵（AP1610）B5型号，部分产品已达到国际先进水平。大量高温高压耐腐蚀专用阀门，乙烯清焦平板阀、大口径高压加氢阀、特种工艺控制阀、催化剂分配阀、高抗硫阀等产品的成功研制，改变了特种阀门依赖进口的局面，为石化行业的发展提供了保障。提高行业标准化水平以国家《深化标准化工作改革方案》精神为指导，树立创新、协调、绿色、开放、共享的标准发展理念，建立健全团体标准体系，进一步创新团体标准管理机制，强化团体标准的实施与监督，有效支撑行业创新发展和产业结构升级。构建与国标行标协同发展的新型团体标准化体系通过梳理通用机械行业标准化现状，围绕行业技术创新与健康发展对标准化的多方面需求，明确通用机械行业标准化发展的薄弱环节。协调国家标准和行业标