阳煤化机：为全球煤炭高效利用提供中国方案

阳煤化机：为全球煤炭高效利用提供中国方案

作者/来源：山西能源和化工   日期： 2021-01-11   点击率：11

图为稳定运行的河南金大地晋华炉3.0装置

      2020年8月24日，山西阳煤化工机械（集团）有限公司和山东泓达生物（集团）科技有限公司在太原签署战略合作协议，双方将在山西阜榆精细化学品新材料项目中开展全生命周期合作，项目气化岛选用2台套晋华炉3.0。阳煤化机董事长李广民表示，晋华炉气化岛的运行模式，将让晋华炉的使用地域从山西走遍全国，更加适用“中国煤”。

      截至目前，阳煤化机开发的三代晋华炉共签订合同73台套，已广泛应用于国内“三高”煤、神木煤、高碱渣煤、褐煤等煤种。其中晋华炉3.0签订合同22台套，占同期煤气化市场份额的70%，技术领跑当今国际煤气化领域，同时为全国“三高煤”综合利用、气化煤实现本地化提供了中国方案和路径。

      山西阳煤化工机械（集团）有限公司是华阳新材料科技集团有限公司全资子公司，前身是1966 年建厂的原山西省化工厅直属企业——山西化工机械厂。公司总部设在山西综改示范区核心区—综改保税区。下设太原、永济、新疆阜康3个化工装备制造基地，1 个化工设计研究院、1 个化工装备建设安装公司。公司注册资本 8.535 亿元，员工1686人，占地面积1090亩。其中太原基地 430 亩，永济基地 260亩，新疆基地400 亩，企业年生产加工能力 15 万吨。经过 50 多年的发展，已成为一家集研发、设计、制造、安装、检修、维护服务于一体的大型化工装备集团公司。

      目前，公司已经拥有国家最高级别的A1（高压容器）、A2、A3（球罐）级压力容器设计与制造许可，美国机械工程师学会ASME“U”&“U2”许可证，B级锅炉制造许可证、钢结构制造企业一级资质、二级化工工程总包等资质。公司拥有国家专利 327项，其中发明专利 3 项，实用新型专利 324 项，为公司的技术创新奠定了坚实的基础。


      公司还拥有一系列的荣誉。如位列中国化工装备制造 50 强企业第3位，中国化肥装备制造企业100 强第 1 位，被评为国家级两化融合示范企业、中国石化行业知识产权示范企业、中国化工装备副理事长单位、山西省高新技术企业、山西省创新先进企业、山西省科技成果转化示范企业。2020 年 4 月入选国务院科技改革行动示范企业，山西省仅有 2 家企业获此殊荣。

图为新疆天业与阳煤化机签订4台晋华炉3.0采购合同


      截至目前，阳煤化机已先后研制出三代晋华炉，对我国煤气化技术领先世界居功至伟，始终引领我国水煤浆气化发展方向。这是他们与清华大学 20 年的跨学科合作，结合成紧密型“产学研制用”联盟最令人瞩目的成果。


图为首台晋华炉 3.0 投产时产学研联盟人员现场精心操作时的情景

      2006 年第一代晋华炉（水煤浆+耐火砖+激冷流程）在阳煤丰喜公司一次开车成功，解决了粉煤气化难题，达到了当时国内先进水平；2008 年，他们又开发出第二代晋华炉（水煤浆+膜式壁＋激冷流程），2011 年一次开车成功，解决了高灰熔点煤气化的难题，达到了国际领先水平；2015年，阳煤化机与清华大学又共同承担了山西省级煤基低碳重大科技攻关计划项目，开发出第三代晋华炉（水 煤 浆 + 膜式壁+辐射式蒸汽发生器＋激冷流程），2016 年 4 月 1 日，通过热能工程、煤化工技术装备制造和智能控制技术的跨学科结合，适应山西“三高”劣质煤的合成气蒸汽联产气化炉—— 晋华炉3.0，在阳煤丰喜临猗公司一次开车成功。3.0 版晋华炉至今连续稳定高效运行，成功解决了高灰熔点煤气化能耗高的难题，领跑当今国际煤气化技术，同时为全国“三高煤”综合利用、气化煤实现本地化提供了中国方案和路径。同时“能吃‘三高’煤的晋华炉3.0试验成功 ”被评为2016 年我国煤炭科技十大新闻之一。

图为晋华炉3.0被中国石油和化学工业联合会鉴定为国际领先

      2017年12月，晋华炉 3.0 通过了中国石油和化学工业联合会组织的连续稳定72小时现场考核。该装置系世界首套水煤浆水冷壁直连辐射废锅的气化工业装置，辐射废锅副产的高品质蒸汽可以作为工艺和动力用汽，灰水循环量大幅度减少，节能降耗和环保综合性能优异。晋华炉 3.0 做到了一炉多供、多联产，不仅可以提供化工合成气，还可以提供工艺、动力用的高压、高品质蒸汽。目前，实现了化工、电力、燃气、供热领域的一条龙综合应用，为煤炭清洁、绿色、生态、高效利用提供了方案，乃国之重器，具有国际领先水平。

      据介绍，晋华炉3.0 整套装置每小时可以副产蒸汽30吨，年可创造效益3000万元以上。其特点是一炉变两炉，一炉四联供，从气化炉生产合成气，再联产高压蒸汽，每千立方米合成气可副产高压蒸汽 0.6 吨～0.8 吨，吨合成氨可副产 1.6 吨～1.8 吨高压蒸汽。到目前，晋华炉已赢得多方认可。晋华炉3.0 获评“2017年中国石油和化工行业十大新闻”，荣获2017年度中国氮肥、甲醇行业技术进步特等奖，山西省科技进步二等奖，荣获2018 年中国煤炭工业行业科技进步特等奖和2019 年第47届日内瓦国际发明金奖。同时入选国家发改委第二批《国家重点节能技术推广目录》，工信部《氮肥行业清洁生产技术推行方案》等推广的先进适用技术。晋华炉以其经济性、安全性、环保性、高效性得到了业内高度认可，先后有来自美国、朝鲜、韩国以及国内的神华、中煤、惠生工程、华鲁恒升、三聚环保、新彊天业的 200多家中外客户到厂参观考察。

      如今，以国之重器“晋华炉”为核心的高端化、系列化、成套化产品涵盖所有煤化工领域的高、中、低压静止设备，畅销全国30个省、市、自治区以及东南亚地区，为我国和世界煤化工事业发展建功立业，为中国煤化工行业贡献了多个中国创造和中国智造。


图为清华大学校长邱勇莅临阳煤化机调研晋华炉研发情况

      在材料方面，公司以前只能做碳钢设备，现在能做铬钼钢设备；以前只能做普通不锈钢，现在能做超低碳不锈钢和双相不锈钢；就压力等级而言，以前只能做 16千克以下的的一二类压力容器，现在可以做1000千克的超高压容器；就结构而言，以前只能制造化工设备的边缘部件，现在逐步 向核心设备、高端设备迈进；以前只能做单层的压力容器、换热器、塔器，现在可以做气化炉、变换炉、多层整体包扎 容器、锅炉等产品；以前只能干制造，现在可以做安装、维 保。公司主导产品也从低压单体，创新发展到现代煤化工所 需的单元成套承压设备，生产能力和装备水平有了翻天覆地的变化。

      公司建有1个国家级创新平台——煤气化技术与装备国 家地方联合工程研究中心，5个省级科技创新平台——山西省煤气化装备技术院士工作站 、煤化工压力容器山西省重点实验室、山西省企业技术中心、山西省煤气化技术及装备工程研究中心和山西省高端煤气化设备工程技术研究中心。公司先后获得“ 中国石油和化学工业改革开放40周年勇立潮头榜样 企业”“中国石化行业百佳供应商 ”“山西省优秀企业 ”“山西省两化融合示范单位”和“山西省智能制造试点单位 ”等荣誉称号。


图为中国石油和化学工业联合会原会长李勇武（左），为获2017年氮肥甲醇行业科技进步特等奖的晋华炉3.0颁奖，李广民（右）领奖。

      目前，在“十三五”期间取得令人瞩目成就、身披光环的阳煤化机又谋划“ 十四五”新的发展，向着日投煤量 3000 吨级的全热回收的大型气化炉技术（晋华炉 4.0）研发迈进。为此，公司将从以下4个方面开展相关工作。

      一是打造5G智能制造工厂。他们以煤化工成套装备智能化制造为目标，投资1.5亿元，利用5G网络将单个分散的生产设备无缝连接成有机整体，实行装备制造数字化、智能化、信息化改造，并进一步打通设计、采购、仓储、物流、远程监控各个环节，使生产更加扁平化、定制化、柔性化，最终力争生产效率提高20%以上，运营成本降低20%以上，产品研发周期缩短30%以上，产品不一致率降低20%以上，单位产值能耗降低10%以上，做到本质更安全、客户更满意。

      二是抢抓机遇，改造 全国耐火砖气化炉。在企业看来，针对全国危化品企业的安全环保现状，3～5 年内，国家将强制危化品企业退城入园，并淘汰固定床气化方式。因此，公司抢抓国家政策和市场机 遇，重点开发新型煤化工技术，以突破高灰熔点煤炭难气化术壁垒为目标，开展多种类“三高煤”工业化示范试验。同时针对国内水煤浆耐火砖高耗能气化炉更新换代趋势，发挥 水冷壁20年长周期连续运行、免维 护的优势，依托晋华炉 3.0废热回收独特技术，促进煤气化技术优化升级，提高水煤浆气化系统能源转换效率，为全国煤气化技术改造持续提 供先进煤气化方案。


      三是转型发展，打造煤气化顶级供应商和气化岛。面对“ 在转型发展上蹚出一条新路子”的要求，阳煤化机将在“十 四五”期间，以智能型晋华炉研发为依 托，按照个性化、定制化、菜单式、增值式服务目标，加快建立晋华炉所有客户运行、试用、维护远程网络控制、检测和保养系统，从煤质分析到装备设计、研发、制造、安装、售后、培训，为客户提供一站式、全生命 周期服务，由气化设备制造向气化岛项目总承包、化工园区气体供应转型，实现由设备制造商向 气体供应商、服务商转变，把“单一”服务变成“总成”服务。通过增强一流市场竞争力，提升一流核心技术，开辟一流商业运行模式，持续引领煤气化发展方向，全力打造煤气化国际顶级供应商和气化岛。


      四是改革创新，争当科改示范企业排头兵。阳煤化机将以入选国务院“百户科技型企业深化 市场化改革提升自主创新能力专项行动”示范企业为契机，以市场化改革和提升技术创新为目 标，引入混改、技术骨干入股体制，优化法人治理。以市场和业绩为导向，健全干部管理机制、用工管理机制、考核激励机制和内部核算机制。通过改革创新，他们将建立充满活力、富有效率、更加适应市场要求、有利于科学发展的体制机制，并在完善公司治理机制、市场化用人选人及强化激励约束等方面探索创新，取得突破，最终形成市场反应灵敏、自主创新能力提升、主营业务突出，管理流程科学，具有较 强市场竞争力的竞争主体，促进 企业“十四五”高质量发展。

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水煤浆十shell的水冷壁组合

和清华大学和阳煤化机交流过晋华炉，有实力有前景