华电乌苏电厂技改实录：国产板壳式换热器如何替代进口设备，实现 92% 冷凝效率
对设备维护负责人来说，最怕听到的往往不是机器的轰鸣，而是突然的寂静，那意味着设备停机了。如果停下的是热网加热器，就意味着供热和生产中断、能源浪费和整改压力。很多工厂都面临同样的困境：早年花大价钱买的进口设备，随着年限增长性能衰减、疏水不畅，成了耗能大户；换，成本高、周期长；不换，运行效率低，碳排放指标难看。
怎样在不影响正常生产的前提下，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”）的技改案例给出了一个答案。
标杆企业的能效难题
华电乌苏是中国华电集团的全资子公司。中国华电是国务院国资委监管的大型发电央企，华电乌苏则是北疆重要的电源支撑点。电厂拥有两台 330 MW 抽汽式发电机组，通过热电联产为周边绿色食品、纺织服装等产业园提供生产用汽和采暖，一直致力于节能减排。
但在原有的热网首站系统中，几台欧洲品牌的进口换热器成了瓶颈。随着运行年限增加，疏水越来越困难，能力也满足不了新的扩容需求。如果不解决这些问题，运营成本会居高不下，电厂也难以保持“生态环境标杆企业”的地位。
工程团队面对的是一道难题：既要扩容，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内完成更换。
选型逻辑：不只是换设备，更是换方案
现场运行温差大，蒸汽侧温度高，对疏水温度的控制要求严格，简单的原样替换行不通。经过多轮论证，项目团队放弃了继续采购同类进口产品的计划，转而寻找国产替代方案。选型的核心要求很清楚：
- 体积小，能力大。 安装空间紧凑，必须在拆除旧设备的位置装进能力更强的新设备。
- 承压高，耐温稳。 要适应复杂的蒸汽工况，整机承压能力需超过 4.0 MPa。
- 智能控制。 要解决老设备的疏水问题，必须同步升级控制系统。
最终，艾克森 AWPS 系列板壳式换热器凭借在高温高压工况下的性能，以及根据现场工况深度定制的能力中标。
方案的四个优势
这次改造不是简单的以旧换新，而是一次系统级的能效提升，体现在四个方面：
- 承压和传热能力。 AWPS 系列板壳式换热器整机承压超过 4.0 MPa，可以应对高压蒸汽工况。据艾克森介绍，其传热系数可达 5000 W/(m²·K)，远高于传统管壳式换热器。因此在同样的体积内能交换更多热量，解决了“空间小、负荷大”的矛盾。
- 智能疏水。 针对原进口设备疏水不畅的问题，新系统对布置和管路进行了三维优化，配合疏水段智能控制和多区段温差自适应调节，精准控制压降。这不仅解决了疏水问题，还把冷凝效率提升到 92%，保证蒸汽工况长期稳定运行。
- 结构紧凑，安装方便。 AWPS 系列兼具板式换热器的高效和管壳式换热器的耐高压特点，结构紧凑，正好适合华电乌苏有限的安装空间，无需大规模土建改造，大大缩短了施工周期。
- 全生命周期成本更低。 板壳式换热器没有垫片老化问题，运行费用低，不易结垢，清洗维护方便，每年的运维成本会明显下降。
一期和二期
方案好不好，数据说了算。2023 年 11 月，一期工程启动，率先更换了 2 号热网加热器。新设备顺利通过 72 小时运行性能考核和 168 小时试运行，主要性能指标均达到或优于原设计水平。
稳定运行一年后，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 号加热器进行升级，选用了艾克森 AWD 系列全焊板框式换热器。这一期的重点是深度节能：降低凝结水疏水温度，最大限度利用一次能源。同时，站内老旧的传感器和检测仪表也进行了更新，采集完整的系统运行数据，为后续的精细化管理和效益分析提供依据。
行业启示
华电乌苏的案例为流程工业的设备更新提供了一个范本。高端换热器市场过去长期由欧美品牌主导，但事实证明，国产设备在高温、高压、大温差等工况下已经具备了与国际品牌竞争的实力。对工厂负责人和设备工程师来说，这个案例传递了两个信号：
- 用国产设备替代进口不仅可行，还可能更好。 在合适的工况下，国产定制的板壳式换热器在能效和控制上可以超过老款的进口通用设备。
- 能效提升是系统工程。 只换换热器还不够，管路、控制和仪表也要同步升级，才能把蒸汽的热量尽可能利用起来。
为什么这里适合用板壳式换热器
板壳式换热器由壳体、换热板片组以及进出口接管等组成。与传统的管壳式换热器相比，板片形成的流道能产生强烈的湍流，带来两个好处：一是即使流速较低，传热系数也很高；二是有一定的自清洁作用，壁面的高剪切力能抑制污垢形成，而结垢、热阻增大正是管壳式换热器的通病。
对正在寻求节能降碳和设备更新的工厂来说，选择一台合适的换热器不只是换一个零件，更决定了工厂今后多年的能效水平。