離心式鼓風機產業發展分析報告

重點研發建筑垃圾濕法分選、污染底泥治理修復、垃圾高效厭氧消化、垃圾焚燒煙氣高效脫酸、焚燒煙氣二噁英與重金屬高效吸附、垃圾焚燒飛灰資源化處理等技術設備。重點推廣水泥窯協同無害化處置成套技術裝備、有機固廢絕氧熱解技術裝備、先進高效垃圾焚燒技術裝備、焚燒爐渣及飛灰安全處置技術裝備，燃煤電廠脫硫副產品、脫硝催化劑、廢舊濾袋無害化處理技術裝備、低能耗污泥脫水、深度干化技術裝備、垃圾滲濾液濃縮液處理、沼氣制天然氣、失活催化劑再生技術設備等。針對生活垃圾、危險廢物焚燒處理領域技術裝備工藝穩定性、防治二次污染，以及城鎮污水處理廠、工業廢水處理設施污泥處理處置等重點領域開展應用示范。探索推進非標產品模塊化設計、標準化制造，推廣物聯網、機器人、自動化裝備和信息化管理軟件在生產過程中的應用，提高環保裝備制造業智能制造和信息化管理水平，實現生產過程精益化管理。加大綠色設計、綠色工藝、綠色供應鏈在環保裝備制造領域的應用，開展生產過程中能效、水效和污染物排放對標達標，創建綠色示范工廠，提高行業綠色制造的整體水平。引導行業差異化集聚化融合發展鼓勵環保裝備龍頭企業向系統設計、設備制造、工程施工、調試維護、運營管理一體化的綜合服務商發展，中小企業向產品專一化、研發精深化、服務特色化、業態新型化的專精特新方向發展，形成一批由龍頭企業引領、中小型企業配套、產業鏈協同發展的聚集區。引導環保裝備制造與互聯網、服務業融合發展，積極探索新模式、新業態，加快提升制造型企業服務能力和投融資能力。推進，促進軍民兩用裝備在環境污染治理領域的應用推廣。鼓勵傳統制造企業利用自身技術優勢向環保裝備制造業拓展，延伸產業鏈條的深度和廣度。壓縮機行業的基本情況（一）壓縮機的分類按照工作氣體介質不同，壓縮機可分為空氣壓縮機、工藝流程用壓縮機、冷媒壓縮機。空氣壓縮機主要用于提供空氣動力，廣泛應用于機械制造、石化化工、礦山冶金、紡織服裝、醫療行業、食品行業、水泥行業、污水處理、電力行業等領域；工藝流程用壓縮機主要用于石油、化工、冶金等行業，生產工藝流程上壓縮各種單一或混合介質氣體；冷媒壓縮機的工作對象是冷媒介質，用于空調和制冷系統。根據中華人民共和國國家標準《壓縮機分類》（GB/T4976-2017），按壓縮氣體的原理，壓縮機可分為容積式和動力式兩大類。容積式壓縮機是通過運動件的位移，使一定容積的氣體順序地吸入和排出封閉空間以提高靜壓力的壓縮機，按照運動方式的不同，又分為往復式和回轉式兩種結構型式。其中，往復式壓縮機又根據傳動方式的不同分為軸驅動式、自由活塞式、線性和其他類型；回轉式壓縮機分為渦旋、液環、滑片、三角轉子、單螺桿、螺桿、雙轉子、轉子及其他類型。動力式壓縮機是首先讓氣體分子獲得很高的速度，然后讓氣體停滯下來，使動能轉化為位能，即將空氣分子速度轉化為空氣的壓力。動力式壓縮機中應用較為普遍的型式為離心式和軸流式。中國的空氣壓縮機市場主要由螺桿式、活塞式、離心式、滑片式等類型組成。近年來，隨著螺桿式空氣壓縮機和離心式空氣壓縮機的發展，大型活塞式空氣壓縮機在行業中的比重有所下降。（二）螺桿機和活塞機比較螺桿式空氣壓縮機（通指雙螺桿空氣壓縮機，簡稱螺桿機）一般由螺桿主機、電機、冷卻系統、電控系統、壓力容器、箱體等部分組成，其中螺桿主機為設備的核心裝置。螺桿式空氣壓縮機的工作原理一般是通過電機驅動螺桿主機中的陽轉子轉動，并帶動與之嚙合的陰轉子在機殼內轉動，使陰轉子內的氣囊容積不斷產生周期性的變化，進而產生空氣壓力的變化；運作時，氣體介質沿著轉子軸線由吸入側推向排出側，完成吸入、壓縮、排氣三個工作過程。螺桿主機是螺桿式空氣壓縮機的核心部件，其性能直接決定了整機的性能水平和產品質量。螺桿式空壓機的主機是由裝有轉子、支撐轉子的軸承、密封和墊片及鑄鐵澆鑄的殼體等組成，其基本結構是在機殼內平行配置一對互相嚙合的螺旋形陰陽螺桿轉子，兩者互相反向旋轉。陽轉子與動力裝置相連，壓縮氣體驅動陰轉子同步旋轉，形成工作腔的容積變化，實現吸氣、壓縮和排氣過程的循環復始，轉子型線設計、轉子加工精度、轉子的嚙合程度、排氣端間隙決定了螺桿主機的效率。一般而言，空壓機行業內螺桿主機占整機生產成本的30%左右。螺桿主機的技術主要體現在陰陽轉子的型線設計及加工、軸承設計、調節、潤滑技術以及密封性能等方面，其中又以轉子的型線設計及加工最為重要，型線的優劣直接決定了螺桿主機的性能和使用壽命。螺桿式空氣壓縮機相對于活塞式空氣壓縮機（工業用）具有排氣壓力穩定、故障率低、可靠性好、噪音低、維護簡單、環境適應性強和可實現自動化控制等顯著優點。隨著低碳節能時代的到來，國內企業淘汰高能耗設備與落后工藝增加了礦山、冶金、電子電力及機械制造等行業對螺桿機的需求。同時螺桿機新技術、新產品不斷涌現，使其應用范圍進一步擴大。活塞式空氣壓縮機（簡稱活塞機）主要部件包括機頭、儲氣罐、總開關、消音器、導風罩，機頭由電機、曲軸、連桿、活塞、氣缸等組成。活塞機工作時將氣體封閉在一定容積氣缸內，通過曲軸旋轉帶動活塞往復運動使密閉容器中的空氣容積周期性變化。小型活塞機以其體積小、攜帶輕便、價格適中、使用壓力范圍大的優勢特征，廣泛應用于家庭、商業及輕工業領域。活塞式空氣壓縮機適用范圍廣泛，氣體含油量低、不需要油氣分離系統、對潤滑油品質要求較低，尤其在超高壓和低排氣量的應用領域都能穩定運行。目前市場占有率較高的是小型機，體積小，便于移動，適用于低壓小容量的單缸配置，廣泛應用于家庭作業、建筑裝修、汽車維修、新能源汽車等領域，如與氣釘槍、充氣槍、氣動扳手、棘輪扳手、黃油槍、噴槍、砂輪機等家用氣動工具相連接，為住宅、公共建筑和汽車維修養護店等家庭及商業場所提供小流量的空氣動力。（三）鼓風機分類及細分產品比較鼓風機是指在設計條件下，出口全壓在30-200kPa的風機。根據結構和工作原理不同，鼓風機通常分為容積式和透平式。容積式鼓風機用改變氣體容積的方法壓縮及輸送氣體，常見為羅茨鼓風機和螺桿鼓風機；透平式鼓風機通過旋轉葉片壓縮輸送氣體，主要包括離心式和軸流式等兩大類。目前應用最廣泛的是羅茨鼓風機和離心式鼓風機兩類。離心式鼓風機一般由葉輪、蝸殼、電機、變頻器、軸承、控制系統及箱體組成，其中葉輪、電機、軸承為主要核心部件。相對于羅茨鼓風機，離心鼓風機在升壓、流量參數方面選擇范圍更廣，具有效率高、噪聲低、運行平穩等特點，應用范圍覆蓋石化和化工、金屬冶煉、火力發電、水泥制造等傳統重化工領域以及污水處理、余熱回收、脫硫脫硝等新型環保領域。離心式鼓風機主要包括傳統的單級離心鼓風機、多級離心鼓風機以及代表行業先進技術的空氣懸浮離心式鼓風機和磁懸浮離心式鼓風機。傳統的單級、多級離心鼓風機結構復雜，故障率高，后期維護工作量大，維護費用高，且易造成潤滑油、脂的泄露，造成環境及壓縮空氣的污染。磁懸浮離心鼓風機采用磁懸浮軸承技術，省卻了傳統鼓風機所必須的復雜的齒輪變速箱及油性軸承，做到了無潤滑油，無機械保養，有效地降低了用戶的后期維護成本，磁懸浮軸承控制系統較為復雜，產品技術含量較高，使用壽命較長。空氣懸浮軸承是用空氣作為潤滑劑的軸承，空氣作為潤滑劑具有粘度小的特點，在很寬的溫度范圍內化學性能比液體穩定，空氣懸浮軸承無需主軸的密封，取消儲存、加熱、冷卻、壓入和抽出液體潤滑劑所需的設備，軸承結構簡化，軸承成本降低，并具有減小振動、降低噪聲和保持壓縮介質不受污染等優點，近年來在鼓風機行業得到廣泛應用。空氣懸浮離心鼓風機使用了空氣軸承，直聯技術，高效葉輪，高速電機，無額外的摩擦，幾乎無振動產生，不需設置特別安裝基礎，安裝布置簡單靈活。空氣壓縮機行業發展概況（一）我國空氣壓縮機市場已進入穩步增長階段空氣壓縮機在我國大致經歷了三個發展階段：第一階段為活塞式壓縮機時代。在1999年之前我國市場上主要的壓縮機產品為活塞式壓縮機，下游企業對螺桿式壓縮機的認識不足，需求量不大。這一階段具備螺桿式壓縮機生產能力的主要為國外企業，包括阿特拉斯、英格索蘭及美國壽力等國外品牌在螺桿式空壓機市場占據壟斷地位。第二階段為常規螺桿式壓縮機時代（2000-2010年）。2000年之后，隨著我國經濟進入高速增長期，螺桿式壓縮機下游行業的飛速發展帶動國內螺桿式空壓機市場需求猛增，螺桿式壓縮機銷量進入井噴狀態，市場上一時間出現大量的螺桿式壓縮機生產企業，螺桿式壓縮機生產企業進入高速發展期。第三階段為螺桿式壓縮機的高端機型時代（2011年至今）。2011年之后，我國經濟增速放緩，螺桿式壓縮機市場增速相對放緩，大量小型壓縮機生產企業的存在使市場競爭日趨白熱化。在前期發展過程中注重技術積累的企業在競爭中的優勢逐步顯現，永磁變頻螺桿式空壓機、兩級壓縮螺桿式空壓機、無油螺桿式空壓機等提倡節能減耗、綠色環保的機型，在市場競爭中脫穎而出。我國空氣壓縮機行業經過多年的發展，目前已處于比較成熟的階段，品牌型號多樣，國內同類型產品與國際知名品牌在生產能力、制造水平、產品質量、可靠性上已經日趨接近，并且與國際品牌相比具有較高的性價比優勢，市場實現充分競爭。國內石化、機械、鋼鐵、電力和冶金等空氣壓縮機主要下游行業的快速發展，拉動了國內市場對空氣壓縮機的需求。此外，隨著全球壓縮機產業向中國的轉移，受出口市場需求的推動，中國國內空氣壓縮機的產量也隨之高速增長。2012-2020年，中國空氣壓縮機行業市場規模呈逐年上升態勢。2020年，我國空氣壓縮機行業規模以上企業實現銷售收入583．36億元，同比增長3．95%。考慮到國內節能環保相關政策日趨嚴格，行業節能改造需求將持續提升，未來我國空氣壓縮機市場規模將進一步擴大。（二）空氣壓縮機行業分產品領域發展各種類型的空壓機由于自身優劣勢不同，逐漸出現應用領域細分，大、中、小型壓縮機同步發展的趨勢。螺桿機以其性能穩定、易損件少、高能效、環境污染小、噪音少的優點，在大型工業領域有逐步替代活塞機的趨勢；微型活塞機將以其體積小，價格低的優點應用于家庭作業、汽車維修等領域，在北美、歐洲、日本等區域市場需求增量顯著。離心式空壓機是無油壓縮機，安全、衛生性能方面都具有比較優勢，可以運用于食品、制藥以及采礦、空氣分離等對作業環境要求較高的行業。渦旋機具有結構新穎、體積小、重量輕、噪音低，壽命長，輸氣平穩連續，操作簡便，維護費用少等一系列優異的技術性能，是20HP以下空氣壓縮機理想機型，目前渦旋壓縮機仍主要運用在制冷領域。（三）螺桿機發展迅速，已占據市場發展主導地位20世紀30年代，瑞典皇家理工學院的A．Lysholm首次實現螺桿式空壓機SRM設計技術并建立了螺桿主機轉子齒形的設計理念，開啟了螺桿機的應用。20世紀50年代，螺桿式空壓機由于其性能穩定、易損件少，有良好的輸氣量調節性等特性，很快占據了市場，廣泛地應用在空氣動力、制冷和氣體分離等領域。我國螺桿式空壓機市場起步較晚。1999年之前我國市場上主要的壓縮機產品為活塞機，下游企業對螺桿機的認識不足，需求量不大。1999年，內資螺桿機生產企業開始起步，自2000年后螺桿式空壓機銷量快速增長。近年來，隨著國家節能環保政策趨嚴以及行業產品結構不斷優化并向高端市場發展，一批技術更為先進、自動化水平更高、能效更佳的新興機型開始陸續被推向市場，并快速受到用戶的青睞，其中就包括螺桿空壓機中的永磁變頻單級螺桿式空壓機和兩級螺桿式空壓機。壓縮機網統計數據顯示，2018年我國永磁變頻螺桿空壓機銷售量接近16萬臺，增長近60%；兩級壓縮螺桿空壓機銷售量為2萬臺，增長幅度近100%。得益于下游快速發展以及下游行業對螺桿機的接受度提高以及國內企業逐步掌握轉子型線設計等核心技術，我國螺桿機市場快速發展并逐漸成為全球壓縮機的生產制造基地，國產產品品質已達到或接近國際水平。相對于活塞式空壓機，螺桿機運行成本較低，從機器整個生命周期看，投資回報率較高、節能效果明顯，尤其在低碳環保節能趨勢下，空壓機將由低附加值向高附加值轉變，螺桿式空壓機將迎來更大的發展契機，在一定范圍內替代大型活塞式空壓機。空氣壓縮機行業主要經營模式及技術特點（一）空氣壓縮機行業主要經營模式目前，我國空氣壓縮機和鼓風機行業形成三種主要經營模式，包括原始品牌制造商（OBM）、原始設計制造商（ODM）與原始設備制造商（OEM）三種模式。目前，國內具有豐富行業經驗、具備產品自主開發能力的生產商已經實現了從OEM到ODM的轉型；部分優勢企業已開始向OBM方式過渡。行業采用OBM與ODM相結合的經營模式，自主品牌銷售占比逐年增加。行業采用的經營模式與行業經營模式不存在較大差異。目前，我國鼓風機行業具備自主生產羅茨鼓風機、單級高速、多級離心鼓風機的企業較多。但對于高端產品，如空氣懸浮離心鼓風機、磁懸浮離心鼓風機等主要采用進口國外品牌產品直接銷售或利用國外具備生產能力的企業進行ODM生產后銷售，具備自主生產能力的企業較少。（二）空氣壓縮機行業技術特點與技術水平目前，空氣壓縮機和鼓風機產品在國內經過多年發展，其技術水平已經達到或基本達到國際先進企業同類水準：國內活塞式空壓機的技術發展水平已趨于成熟，活塞式空壓機的設計制造水平已達到國際先進水平，國內活塞式空壓機的技術發展主要著眼于對活塞機的設計和生產進行優化，降低生產成本和設備運行成本，提高設備運行的穩定性；國內螺桿式空壓機的技術已基本達到國際同類產品的水平，部分領先企業已攻克螺桿式空壓機轉子型線設計及加工、軸承設計、潤滑技術和密封性能等技術難點，并逐步在高端領域與國際品牌競爭；國內鼓風機行業掌握了羅茨鼓風機、單級高速和多級離心鼓風機等傳統機型的生產技術，其技術水平已基本達到際同類產品的水平。對于高端機型如空氣懸浮離心鼓風機、磁懸浮離心鼓風機，國內僅有少數企業具備自主研發和生產核心零部件的能力，其技術水平基本達到國外企業同等水平。排氣壓力是指最終排出空氣壓縮機和離心鼓風機的氣體壓力，是綜合衡量螺桿機和離心式鼓風機生產企業技術水平的重要指標之一。容積流量或排氣量是指在所要求的排氣壓力下，空氣壓縮機和離心鼓風機單位時間排出的氣體容積，折算到進口狀態的容積值，會隨溫度、壓力、冷卻條件等因素而改變。機組比功率是評價壓縮機能耗的重要指標，指規定工況下，空氣壓縮機機組功率與機組容積流量的比值，通常用KW/（m3/min）表示。在相同的排氣壓力下，比功率越小，能耗越少，產品的節能效果越好。能源消耗通常占壓縮機生命周期成本的80%以上，節能產品可以顯著降低壓縮機用戶的應用成本。根據《容積式空氣壓縮機限定值及能效等級》（GB19153-2019）規定，我國空氣壓縮機產品采用3級能效制度，其中3級能效規定給定的比功率是能效限定值，要求空壓機的能效水平應該符合能效限定值規定；2級能效所規定的比功率是節能評價值，具有2級能效的壓縮機產品屬于節能產品；1級能效屬于最高能效。噪聲和振動指標是評價空氣壓縮機的綜合性外在指標。較高的噪聲除了會對環境造成噪聲污染外，還集中暴露了空氣壓縮機的設計和制造方面的不足。一般來說，可能造成空氣壓縮機噪聲的原因主要是有氣流脈動、機械振動、內部摩擦和零部件損壞等情況。我國機械行業標準規定了空氣壓縮機生產的噪聲指標，以螺桿式空氣壓縮機為例，《一般用噴油螺桿空氣壓縮機》（JB/T6430-2014）規定了驅動電機功率在2．2KW-630KW的螺桿式空氣壓縮機標準噪聲90分貝至116分貝之間。判斷鼓風機性能的主要技術指標是：①風量：鼓風機每分鐘輸送的空氣體積。②壓力比：鼓風機進口絕對壓力與排氣絕對壓力的比值。③軸功率：電動機除去外部損耗因素，傳遞到鼓風機軸上的實際功率。對于定轉速鼓風機，在額定壓力或額定流量時，軸功率偏差不得超過規定值的+4%。環境監測專用儀器儀表重點研發污染源水質聚類分析、水質毒性監測，石化、化工園區大氣污染多參數連續監測與預警，生物監測及多目標物同步監測，以及應急環境監測等技術裝備。重點推廣污染物現場快速監測、揮發性有機物、氨、重金屬、三氧化硫（SO3）等多參數多污染物連續監測，車載、機載和星載等區域化、網格化環境監測技術裝備，以及農田土壤重金屬和持久性有機污染物快速檢測、診斷等技術裝備。推進生產智能化綠色化轉型發展探索推進非標產品模塊化設計、標準化制造，推廣物聯網、機器人、自動化裝備和信息化管理軟件在生產過程中的應用，提高環保裝備制造業智能制造和信息化管理水平，實現生產過程精益化管理。加大綠色設計、綠色工藝、綠色供應鏈在環保裝備制造領域的應用，開展生產過程中能效、水效和污染物排放對標達標，創建綠色示范工廠，提高行業綠色制造的整體水平。資源綜合利用裝備重點研發基于物聯網與大數據的智能型綜合利用技術裝備，研發推廣與污染物末端治理相融合的綜合利用裝備。在尾礦、赤泥、煤矸石、粉煤灰、工業副產石膏、冶煉渣等大宗工業固