晋华炉,被称作煤化工行业的“国之重器”。它的出现,为我国煤炭能源清洁高效利用开辟了新的路径,也为世界煤化工行业低碳绿色发展提供了中国方案。
由潞安化工机械集团和清华大学联合研发的晋华炉,技术体系目前已迭代到第三代。截至2023年底,该产品已应用在国内40个煤化工项目,累计签约95台/套。其中,41台/套已投入运行,为全国“双碳”目标实现贡献了山西力量。近日,记者走进潞安化工机械集团采访,了解“国之重器”背后一个个励志的创新故事。
打破技术垄断
持续领跑国际煤气化技术
身高约30米,体重400多吨,腰围4米左右,胃口好不挑食,皮实好养活,气化速度快,能源转化率高,能够消化高灰分、高灰熔点、高硫煤,这个出门得分乘三辆拖板车的“大家伙”,就是潞安化工机械集团的核心产品晋华炉3.0。凭借节能和工业化应用优势,它先后获山西省科技进步奖一等奖,入选工信部《石化化工行业鼓励推广应用的技术和产品目录》、国家节能中心推广应用的煤气化技术、山西省创新产品和服务推荐清单。
弧光闪烁的车间里,伴随着“叮叮当当”的敲击声,该集团晋华炉分公司副经理陈海峰告诉记者:“企业要想在市场竞争中获胜并保持领先,就必须不断提升自身的技术含量和创新能力。”连日来,他和技术人员正在为即将完工出厂的气化炉编制项目施工方案。各个化工厂的需求不同,由此车间生产出的气化炉个头、重量、直径都略有不同,施工工艺也不尽相同。陈海峰对晋华炉3.0的性能和生产细节如数家珍,从业20多年,他见证了潞安化工机械集团依靠科技创新蜕变新生,从传统制造企业迈向国内领先、国际一流高端装备供应商与服务商的铿锵足迹。
国外煤气化技术和装置一度在中国煤化工市场占据优势地位。为打破国外技术垄断,也为企业发展闯出一条自主创新之路,2001年,潞安化工机械集团与清华大学开启研发之旅。2006年,第一代晋华炉面世,打破了国外对水煤浆气化技术的封锁,并通过分级供氧,提高了气化效率,炉内温度得到大幅提升。2011年,采用水煤浆水冷壁气化技术的第二代晋华炉投用,与耐火砖炉相比,检修成本大幅降低,装置运行更加稳定,煤种适应性也更广。2016年,采用“水煤浆+水冷壁+辐射式蒸汽发生器”技术的第三代晋华炉一次点火、投料、并气成功,解决了高灰熔点煤气化能耗高的难题,提高了能源转化效率,在国际煤气化技术领域持续领跑。
既产化工合成气又副产高压、高品质蒸汽的晋华炉3.0受到市场青睐,已应用于新疆天业、中泰化学、河南金大地、浙江巨化等27家企业,涵盖了合成氨、煤制甲醇、煤制乙二醇、煤制氢等多个领域。
2023年,晋华炉3.0进行晋北煤以及潞安煤的工业试烧,为煤化工行业原料煤探索多样性选择。创新的脚步从未停歇,科研与应用比翼齐飞,在晋华炉3.0技术体系不断优化的基础上,科研人员又向节能效果更突出的晋华炉4.0进发,将努力实现气化炉的全热回收、原料多元化。
加快数智转型
促进创新链产业链融合
身高不到2米,体重1780公斤,外表呆萌,手臂却异常灵活,它可以自动行走、液压定位、举升、激光定位、自动清枪,对气化炉支座、上下盘管、马鞍座、预焊件等不同结构件进行焊接,不仅速度快、成型稳定,而且可进行手机远程控制。这就是潞安化工机械集团准备分厂新上线的“小萌”焊接机器人。