冷却塔行业分析报告.docx

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冷却塔行业分析报告

2015年冷却塔行业分析报告

2015年6月

目录

一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规及政策4

1、行业主管部门、监管体制4

2、主要法律法规及政策4

二、冷却塔的类型、结构和运行原理5

1、冷却塔的类型及应用场景6

2、机力通风冷却塔的基本结构8

3、机力通风冷却塔的运行原理10

三、冷却塔行业概况10

1、行业现状10

（1）地域性分布特征11

（2）销售规模偏小11

（3）技术能力有待提升11

（4）研发投入11

2、行业发展趋势12

（1）民用冷却塔12

（2）工业冷却塔12

（3）核电用冷却塔13

（4）海水冷却塔13

3、市场需求分析13

（1）石化行业14

（2）电力行业15

（3）冶金行业16

（4）核电行业17

4、行业利润水平的变动趋势及原因18

四、进入行业的主要障碍18

1、技术壁垒18

2、工艺壁垒18

3、业绩壁垒19

4、资质壁垒19

五、影响行业发展的有利和不利因素20

1、有利因素20

（1）宏观经济和下游行业持续健康发展20

（2）大气环境污染问题推动行业快速发展20

（3）我国工业总体技术水平的提升将促进国内环保冷却塔的快速推广应用21

2、不利因素21

（1）中低端冷却塔行业存在无序竞争21

（2）国际化经营能力偏弱22

六、行业技术特点及技术水平、行业特征22

七、行业上下游的关联性23

1、本行业与上、下游行业的关联性23

2、上下游行业发展状况对行业的影响23

（1）上游行业与本行业的关联及影响23

（2）下游行业与本行业的关联及影响23

3、行业的周期性、区域性或季节性24

八、行业竞争情况24

1、行业竞争格局24

2、行业主要厂商25

（1）Marley|SPX25

（2）Hamon（哈蒙）25

（3）中化工程沧州冷却技术有限公司26

一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规及政策

1、行业主管部门、监管体制

本行业由国家发改委、工信部、国家质检总局等部门监管。

国家发改委为宏观管理部门，主要通过研究制定产业政策、提出中长期产业发展导向和指导性意见等履行宏观调控、宏观管理等职能。

工信部负责拟定工业发展行业规划和产业政策，提出优化产业布局、结构的政策建议，起草相关法律法规草案，制定规章，拟订行业技术规范和标准并组织实施，指导行业质量管理工作；拟订并组织实施能源节约和资源综合利用、清洁生产促进政策，组织协调相关重大示范工程和新产品、新技术、新设备、新材料的推广应用等。

国家质检总局负责技术标准制定和质量认证。

中国通用机械工业协会下属的中国通用机械工业协会冷却设备分会承担行业自律职责。

2、主要法律法规及政策

冷却塔等冷却设备应用领域广泛，国家和地方规划政策、装备制造业政策、节能环保政策等都对其产生重要影响。

在当前国家已将资源节约作为基本国策的背景下，环保节能型冷却塔的推广应用受到国家政策的支持和鼓励。

二、冷却塔的类型、结构和运行原理

工业冷却塔是循环水系统中的一种冷却设备，循环水经过生产工艺装置后，会产生一定的热量，为了保证循环水的循环利用，利用冷却塔将循环水冷却，从而使循环水能够循环利用。

其基本功能是满足循环水的冷却。

1、冷却塔的类型及应用场景

冷却塔分为工业冷却塔和民用冷却塔。

民用塔一般为大型中央空调的循环水冷却装置。

工业塔是现代工业企业循环冷却系统的重要装备，用于工业冷却水的冷却。

工业用水主要包括锅炉用水、工艺用水、清洗用水和冷却用水（冷却水）等，其中用水量最大的是冷却水，约占工业用水量的百分之八十以上。

冷却水主要用来冷凝蒸汽、冷却产品或设备。

如果冷却效果差，会影响生产效率，降低产品质量，甚至于会造成生产事故。

现代工业企业一般将冷却水通过冷却塔冷却后在冷却系统内循环使用。

工业冷却塔按塔内空气与循环冷却水的接触与否，分为开式塔与闭式塔。

开式塔是目前应用最广、类型最多的一种冷却系统。

循环水移走工艺介质或换热设备所散发的热量后成为热水，热水进入冷却塔后和空气直接接触，大部分热水得到冷却后，再循环使用。

开式塔按照塔的构造和空气流动情况来区分，分为自然通风冷却塔和机力通风冷却塔两大类。

闭式塔是将管式换热器置于塔内，通过空气、喷淋水与循环水的热交换实现降温效果。

由于是闭式循环，闭式塔能够保证水质不受污染，保护主设备的高效运行，提高使用寿命。

外界气温较低时，可以停掉喷淋水系统，起到节水效果。

随着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，近年来闭式塔得到了越来越广泛的应用。

2、机力通风冷却塔的基本结构

按冷却塔热交换时气流和水流方向不同的配置，机力通风冷却塔又可分为横流式冷却塔、逆流式冷却塔，目前主流的冷却塔型式为逆流式冷却塔，上图为逆流式冷却塔的部件组成。

冷却塔的构造主要包括：

塔体结构、风机系统、传动系统、风筒、配水系统、收水系统、热交换系统、空气混合系统等组成。

冷却塔的塔体结构的型式主要有全混凝土结构型式、混凝土框架玻璃钢围护板结构型式、钢结构型式和全玻璃钢结构型式。

冷却塔的风机系统主要功能是产生设计所需要的冷却风量，通过空气与循环水之间的焓差产生传质与传热，最终将冷却塔需要冷却的热量带入大气中。

风机在选型设计中通常需要具备全压效率高、高静压、静平衡精度高等要求。

冷却塔的传动系统主要作用是将电机的输出动力传递至风机系统，使风机获得设计所需要的额定转速及功率。

传动轴的临界转速、动平衡精度、机械设备的安全服务系数等是传动系统设计的关键。

冷却塔风筒可分为两类，一类是动能回收型风筒，另一类是非动能回收型风筒即无扩散段风筒。

目前风筒一般采用增强型玻璃钢材质。

合理的设计可以减小涡流区、减少“气流脱壁”现象，降低通风阻力损失，减少能耗。

冷却塔配水系统的作用是将需冷却的循环水通过配水系统均化为细小的水滴，并均匀地布洒在淋水填料上。

配水效果好坏直接关系到冷却效果，因此对配水系统的雾化度、水滴粒径的控制、喷洒角度的控制都极为严格，对配水系统设计的要求还有：

供水压力低、系统阻力损失小、布水分布均匀、运行安全可靠、维护简单等。

收水系统的作用是减少空气带走的飘水损失。

循环水经过配水系统后，均化为细小的水滴，而塔内自下而上的气流会将细小的水滴带出塔外，从而造成循环水的浪费，此时需要利用收水系统将飘逸的水滴通过变流道拦截，收水系统的好坏就决定了冷却塔飘水损失的大小。

热交换系统是冷却塔的重要组成部分，其作用是提供空气和喷淋水进行热量交换的载体。

热交换系统的热力计算是冷却塔设计的关键，其理论计算是以蒸发冷却理论为基础，根据传热和传质的基本关系以及冷却过程中热量与含湿量的平衡而导出的冷却过程方程式计算，该计算方法简称为焓差法。

空气混合系统采用多流程多流道的三维结构形式，由若干成型片和夹片粘结组装而成，通过空气混合系统支撑安装在冷却塔塔内气室的进风侧部分。

3、机力通风冷却塔的运行原理

冷却塔的作用是将循环水在工艺装置中产生的热量在塔内与空气进行热交换，并将热量传输给空气并散入大气。

它利用填料来强化水和空气的热交换，通过蒸发散热来将循环水的热量带走的一种设备。

其工作的基本原理是：

低焓值的空气经过风机或塔内外空气密度差引入到塔内，循环水通过配水系统均化为细小的水滴，并利用填料来强化水滴和空气的接触面积增加传热效率。

当水滴和空气接触时，饱和蒸汽分压力大（高焓值）的高温水分子向压力低（低焓值）的空气流动，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在焓差，在焓差的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温的目的。

三、冷却塔行业概况

1、行业现状

冷却塔是现代工业重要的配套设施，产品广泛应用于石化、冶金、电力等工业领域。

冷却塔的功能是冷却工业循环冷却水，使工业循环冷却水能够循环利用。

冷却塔在应用初期是喷淋池的形式，以后发展成为拔风筒形式，到1924年发展成为鼓风通风形式。

二十世纪五六十年代，冷却塔获得重大突破，机力通风冷却塔成为标准化塔型，得到快速发展。

我国从二十世纪七十年代开始对冷却塔进行了大量深入研究，在八十年代取得了大量的研究成果，并推动国内冷却塔行业的快速发展。

经过近几十年的发展，我国冷却塔行业具有以下特点：

（1）地域性分布特征

工业冷却塔企业数量众多，达100多家。

主要集中在上海，江苏的常州、无锡、吴江，浙江绍兴，广东的广州、东莞，山东的德州、潍坊，河北的沧州、枣强、衡水，河南的沁阳地区。

（2）销售规模偏小

冷却塔市场参与企业众多，行业集中度不高。

工业冷却塔年销售额1亿元以上规模企业不超过10家，年销售额1,000万元～1亿元规模企业约为几十家。

（3）技术能力有待提升

冷却塔是多学科集成的综合产品，产品涉及材料、结构、传热传质、空气动力、流体力学等学科领域。

总体而言，我国冷却塔行业整体技术能力与国外厂商存在一定差距，技术能力有待提升。

（4）研发投入

从目前的情况看，大多数冷却塔企业研发投入严重不足，产品开发基本上靠模仿。

主要有两个方面的原因：

一是知识产权保护不完善，二是无序化的市场竞争，产品利润不能满足研发所必须的人力资源、资金及装备所需费用。

2、行业发展趋势

冷却塔的发展趋势如下：

（1）民用冷却塔

优化噪音、电耗、蒸发损失等技术指标，同时提升冷却塔的外观、材料，融入建筑的整体品质。

（2）工业冷却塔

目前工业冷却塔主要关注以下技术发展趋势：

a、节水技术：

通过在冷却塔气室两侧增加高效空冷换热装置，循环水在该装置内的冷却不产生水的蒸发，该部分的换热量占总换热量的15%～20%，因此与常规冷却塔相比，年均节水率（以蒸发水量计）达15～20%；

b、消雾技术：

通过降低从风筒出口排出气流的相对湿度，从而减少与大气混合过程中产生的水蒸气冷凝现象，实现低温环境下运行的羽雾减排；

c、降噪技术：

通过增加进风口消声器、排风口消声器、风机电机减振装置、消声填料等静音装置，与常规冷却塔相比，冷却塔设备外1米处噪声降低10～30分贝；

d、节能技术：

通过精细化设计使冷却塔上塔压头和风电机能耗做到更低；在高回水压力循环水系统中，通过合理设计，利用水动风机技术，合理有效利用高回水压头，节约风电机用电；通过自动化控制和调节，根据不同季节和环境温度，对冷却塔塔群风电机进行有效控制，达到智能控制和节能的目的；

e、大型自然通风冷却塔的高位集水技术：

该技术减少循环水泵的静扬程并降低冷却塔淋水噪音，相比常规冷却塔，大幅降低运行电耗及噪音治理费用。

（3）核电用冷却塔

发展内陆核电是我国核电发展的方向。

内陆核电必然采用冷却塔。

核电的水量比火电大一倍，所以冷却塔淋水面积较大。

核电冷却塔的市场将在今后的5～10年迅速增长。

目前，国内核电用冷却塔技术还处于空白，大力发展核电用冷却塔技术是今后的发展趋势。

（4）海水冷却塔

电力行业的冷却塔主要是自然通风逆流式冷却塔为主，在沿海地区采用海水冷却塔，可以减低直流电厂对环境水域的热污染。

目前，国内只有少数公司研制的海水冷却塔处在实塔运行中。

3、市场需求分析

冷却塔广泛应用石化、冶金、电力等工业领域，这些行业对冷却塔的需求具体分为两方面：

一是上述行业扩大产能、产业整合、产业升级等新增固定资产投资产生的新增设备需求（新建塔需求）；二是受国家节能减排等政策因素的推动，上述行业进行节水、节能改造，产生的更新设备需求（改造塔需求）。

（1）石化行业

石油化工产业是国民经济的支柱产业，是支撑我国工业体系正常运行的基础。

在石油炼制中，冷却塔广泛应用于常减压、催化重整、加氢精制、延迟焦化、气体分馏等各个工序。

当前，我国石油和化工行业“十三五规划”已在编制当中。

初步方案是着力破解产能过剩，淘汰落后