中国化工报 | 晋华炉：踔厉奋发新时代赓续辉煌谱新篇

4月，中标河南金大地化工有限责任公司联碱绿色转型产业园项目(五期)3台套。

6月，中标湖北金江新材料科技有限公司煤、盐、碱低碳系列产品产业园项目5台套。    

8月，中标连云港碱业有限公司搬迁升级改造项目3台套。

9月1日，中标新疆中泰新材料股份有限公司资源化综合利用年产百万吨甲醇升级示范项目3台套。

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今年以来，晋华炉3.0(水煤浆水冷壁直连废锅气化炉)捷报频传，共签约14台套。至此，北国南疆、东海西域遍布国之重器、科技之光、品牌之星——晋华炉的身影。

据了解，目前晋华炉总共签约95台套，在运29台套。其中，晋华炉3.0有16台套安装完毕准备开车，12台套正在安装，18台套正在制造，20台套正在设计。未来，晋华炉产业联盟将在更高层次上联合国内外各大 “门派”，实施定制化服务，为客户创造更高价值，为我国及全球煤化工产业低碳高质量发展开创新局面作出新贡献。

创新驱动 踔厉奋发新时代

2012年，晋华炉2.0(水煤浆水冷壁气化炉)实现了满负荷运转，并通过了中国石油和化学工业联合会考核。10年来，在总结晋华炉2.0成功经验的基础上，由潞安化工集团和清华大学等单位组成的晋华炉产业创新联盟创造性地发明了晋华炉3.0，并使之“安稳长满优”工业化高质量运行，为我国引领全球煤气化技术作出了贡献。其中，最典型的项目应用单位有3个，即潞安化工丰喜集团、新疆天业集团、河南金山集团。

独占鳌头，潞安化工丰喜集团项目改造升级创两项世界纪录。

2015年8月，潞安化工丰喜集团、潞安化机集团董事长李广民和中国工程院院士、清华大学能源与动力工程系教授岳光溪等联合决策在临猗公司改造上马晋华炉3.0，在不到8个月的时间里实现了从设想、设计、制造、安装、投产的全过程流程打通，开创了2个世界第一。对此，俄罗斯工程院外籍院士、俄罗斯自然科学院外籍院士、清华大学能源与动力工程系教授张建胜的解读是：首次将水煤浆、膜式壁、辐射式蒸汽发生器进行了组合，并成功实现工业化；首次将原气化炉 (水煤浆+耐火砖+激冷流程)通过改造直接升级为更高效、可靠的联产炉(水煤浆+膜式壁+辐射式蒸汽发生器+激冷流程)，解决了山西“三高”煤不能高效清洁气化的难题;合成气蒸汽联产气化炉在同负荷、同煤质的前提下，辐射废锅可副产蒸汽加上变换副产的蒸汽，吨氨比采用水煤浆激冷气化多产1~1.2吨蒸汽，每年生产的高压饱和蒸汽可增加4000万~5000万元利润。

情有独钟，河南金大地项目先后选用晋华炉3.0达13台套。

河南金大地化工有限责任公司是河南金山化工集团的全资子公司。该公司依托舞阳丰富的盐矿资源，按照采矿制盐、氨盐制碱、以热定电、热电联产的循环经济发展模式建成绿色化工园区，目标是努力将其打造成河南省转型升级的典范工程，将公司打造成为全国氯碱行业高质量发展的旗舰企业。

2016年，晋华炉3.0花开中原，与金大地第一次牵手。金大地签约3台晋华炉，应用于该公司三期年产45万吨合成氨搬迁项目，替代33台传统固定床气化炉。项目2019年2月开车，当年5月8日实现 “安稳长满优”运行，开创了我国水煤浆煤气化技术的3个全球第一：一是金大地使用晋华炉3.0，开创了河南省、全国、全球使用新建晋华炉3.0的先河；二是3台晋华炉3.0日投煤量均为1500吨，为当时全球该炉型中投煤量最大；三是金大地晋华炉3.0压力为6.5兆帕，是当时全球该炉型压力等级最高的。目前，吨合成氨完全成本比原固定床气化低600多元，纯碱成本全行业领先。

2020年，金大地四期年产60万吨小苏打项目签约2台晋华炉3.0，装置于2021年7月开车，目前运行良好，吨氨生产成本比采用其他气流床气化技术的装置低100元。2022年4月，河南金大地联碱绿色转型产业园项目(五期)签约3台晋华炉3.0，预计2023年10月开车。该项目总投资120亿元，占地1200亩，亩均投资达1000万元。该项目主要包括年产60万吨合成氨、70万吨纯碱、160万吨小苏打、180万吨氯化铵及复合肥、300万吨真空制盐装置等工程。项目建成后，预计年新增销售收入130亿元以上，新增税收10亿元以上，带动就业600人以上，将成为全国最大的食品级小苏打生产基地、全球最大的联碱和氯化铵生产基地。

2022年6月13日，由河南金大地投资建设的湖北金江新材料科技有限公司与潞安化机一次签订5台套晋华炉3.0，创造了晋华炉3.0签单新纪录。至此，河南金大地选用潞安化机制造的晋华炉3.0累计达到13台套，充分显示出该公司对晋华炉3.0的情有独钟，同时也创造了晋华炉3.0在同一企业被选用的最高纪录。湖北金江煤、盐、碱低碳系列产品产业园项目建设地点位于江陵经济开发区(江陵新能源新材料产业基地)，建设煤、盐、碱低碳系列产品生产线，并配套相应安全、环保设备设施，项目总投资260亿元。这是金大地第四次选择使用晋华炉3.0。

厚积薄发，新疆天业集团两期项目选用晋华炉6台套。

新疆天业集团两期项目选用晋华炉6台套。新疆天智辰业化工有限公司隶属于新疆天业 (集团)有限公司，2013年新建的年产20万吨乙二醇项目配套工程项目采用2台晋华炉2.0，2015年一次开车成功，目前运行平稳。

新疆天业集团天业汇合新材料有限公司同样隶属于新疆天业集团。该公司年产100万吨合成气制乙二醇项目一期工程——年产60万吨合成气制乙二醇项目气化装置采用4台晋华炉3.0。气化装置于2020年7月29日一次投料成功，8月1日甲醇工序顺利打通，8月24日产出聚酯级乙二醇，标志着该项目全流程打通并进入生产运行阶段。

晋华炉3.0在该项目中创造了“5个最”：一是项目规模最大，选用晋华炉3.0的年产60万吨乙二醇项目是目前国内已建成规模最大的煤制乙二醇项目；二是单体产能最大，气化装置采用4台6.5兆帕气化炉 (三开一备)，单炉生产有效气可达到97000标准立方米/小时；三是运行时间最长，单炉运行周期120天以上，并诞生了世界第一台运行周期突破143天的废锅煤气化炉；四是附加效益最好，副产9.0~9.8兆帕蒸汽，饱和蒸汽一直维持在60吨/小时/台炉左右，年可增加效益1.4亿元以上；五是减排能力最强，气化装置副产蒸汽折算标煤相当于每年减排66.48万吨二氧化碳。新疆天业汇合气化炉的稳定、高效、长周期运行，意味着晋华炉3.0气化技术在世界领先的新征程上又迈出了一大步。

天业汇合董事长黄宗秋指出，“安稳长满优”是化工装置实现效益的重要保障。新疆天业装置的长期高效稳定运行证明了晋华炉3.0具备这个能力，为煤化工龙头气化技术的选择提供了更好的方案，推动了煤气化装备制造业和煤气化行业的产业升级和技术进步，提高了企业的行业竞争能力，对中国煤气化、世界煤气化是一个重大贡献，对其他高温、高压、高固体浓度苛刻条件下换热器的设计具有重要的借鉴意义，为支撑我国现代大型煤化工产业和国际煤化工绿色发展提供了良好的技术路径。

不断改进持续提升晋华炉技术水平。

北京清创晋华科技有限公司总经理马宏波指出，自2016年4月1日晋华炉3.0开车以来，晋华炉产业联盟一直从5个方面持续改进技术。一是将气化框架和灰水框架合并，降低了土建、管线的投资，提升了操作工巡检、维修的便利性。二是改进气化炉出口管线，解决气体出口管道易堵的问题。三是改进气化炉渣口。通过缩小渣口尺寸，在气化炉下部形成1个回流区，提高气化炉灰渣的停留时间，减小粗渣碳，降低氧耗、煤耗。四是将气化和变换深度融合，彻底解决气化洗气塔出口管道带水和变换热交换器容易发生堵漏的问题。五是根据各企业实际情况将二代耐火砖气化炉进行改造。

市场认可，成绩斐然。

潞安化机副总经理李文忠介绍说，目前晋华炉已获得美国、日本、欧盟、澳大利亚、加拿大等国的12个发明授权，拥有153项国家专利，近年来国内市场占有率达到70%左右。截至2022年9月7日，晋华炉3.0已经成功签订了34个项目、78台气化炉，实现销售收入50亿元，带动相关产业200亿元。其中，潞安化工丰喜集团、河南金大地一期二期、新疆天业、山东金诚5个项目已经正常运行。

数智赋能 笃行不怠新征程

时间就是金钱，工期就是效益。

目前，潞安化机集团有重庆湘渝盐化年产30万吨合成氨等项目的12台套晋华炉3.0正在安装，陕西龙华集团煤业科技发展有限公司年产60万吨合成氨项目、金大地五期项目、连云港碱业有限公司年产120万吨联碱搬迁升级改造项目等18台套晋华炉3.0正在制作，浙江江山市双氧水有限公司年产61万吨双氧水技改项目、山东圣奥化学科技有限公司煤制氢项目、新疆中泰新材料股份有限公司百万吨煤制甲醇项目等20台套晋华炉3.0正在设计。

其中，新疆中泰新材料资源化综合利用制甲醇升级示范项目，主要以中泰集团在托克逊县已建成的兰炭装置副产的荒煤气及筛余物 (焦粉和煤沫)为原料，建设年产100万吨甲醇项目。连云港碱业有限公司搬迁升级改造项目占地面积约1198亩，总投资约58.3亿元，拟建设年产110万吨联碱生产装置、40万吨合成氨装置、100万吨真空制盐装置及与之配套的公用工程、辅助工程。项目建设期计划20个月，预计2024年1月建成试车。项目投产后，每年可实现销售收入30亿元，将一举成为氨碱行业转型发展的领跑者。

“化成价值创造，工于品质生活；客户就是上帝，客户的需求就是潞安化机的努力方向；质量就是生命、产品代表人品；一条焊缝就是一个生命，一台设备就是一个企业；一次成优、只做一次；铸就精品，奉献客户”等等，这些都是潞安化机对客户的承诺，也是其矢志不渝追求的目标。

潞安化机总工程师仙运昌介绍说，目前该公司正建设全工艺链自动化、数字化、智能化的车间制造执行系统MES，以及产品全生命周期PLM数据中心、企业资源管理ERP及大数据分析全面集成的智能制造系统，实现生产各环节互联互通，车间数字化和生产装备、工艺之间的无缝连通，优化工艺流通，提高生产效率和资源利用能力，降低生产成本，形成有序、协调、可控和高效的智能制造新模式。项目可提高生产效率20%以上，节约成本10%以上，自动化率提高40%以上，智能制造水平将达到国内领先水平，具有标杆示范及推广作用，为保工期、保质量提供了路径保障。

潞安化机建有3个国家级创新平台、6个省级科技创新平台，借着同高端技术人才交流的机会，让公司更多地接触到前沿信息，想干事、会干事、干成事的干事创业氛围逐渐形成。截至目前，该公司各类专业技术人才达到574人，其中享受国务院特殊津贴的专家1人、高级职称29人、中级职称190人、硕士研究生26人、本科以上技术人员335人。

低碳引领 赓续辉煌谱新篇

凭借独特优势，晋华炉先后入选工信部第六批制造业单项冠军产品名单、科创中国2021全球百佳技术转移案例——最佳产学研合作与区域科技经济融合案例，荣获山西省科技进步二等奖、第二十二届全国发明展览会发明创业奖项目奖金奖、中国氮肥甲醇行业技术进步唯一特等奖、中国煤炭工业协会科技奖唯一特等奖、第47届日内瓦国际发明金奖、第十届中国技术市场协会“金桥奖”项目一等奖、第16届韩国首尔国际发明展金奖、第22届中国专利奖金奖、中国发明协会“发明创业奖·成果奖”一等奖，是国家2022版 《现代煤化工行业节能降碳改造升级实施指南》《合成氨行业节能降碳改造升级实施指南》重点推广的煤气化技术。目前，晋华炉已成功出口海外，首度实现我国自主煤气化技术在海外商业化应用。

作为晋华炉3.0主要创始人之一的李广民提出，潞安化机将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。

潞安化机正与清华大学继续开展深度合作，进行日投煤量3000吨级的全热回收的大型气化炉技术研发，即第四代晋华炉4.0(水煤浆+膜式水冷壁+辐射式蒸汽发生器+对流式蒸汽发生器)工艺技术，进一步提高气化系统的能量转化效率，实现了气化炉的全热回收，在稳产、高产合成气的同时，蒸汽产量再增加20%~30%。该公司将继续以精益的品质、优质的服务打造全国化工装备排头兵，加快耐火砖气化炉改造，助力传统煤化工企业实现可持续高质量发展，为煤化工企业、煤气化产业高质量发展提供坚实的硬核支撑，同时通过实施创新驱动、技术迭代升级，为企业和行业实现碳达峰、碳中和远景目标贡献力量。

李广民表示，下一步，潞安化机将以创建国家大型煤气化技术创新中心为抓手，加强晋华炉系列产品低碳技术创新攻关，全力推进智能化制造，将晋华炉系列打造成为煤炭低碳、高效、清洁、安全利用提供解决方案的“中国制造”。晋华炉产业联盟将在更高层次上联合国内外各大“门派”，点线面体齐努力，护链、补链、建链、延链、强链，打造高效的“产学研用政金服”产业生态价值体系，为我国及全球煤化工产业低碳高质量发展开创新局面作出新贡献。

责任编辑：崔婷婷