发布时间：2024-12-14 来源：生物质锅炉系列
编者按 6月10日，晋华炉3.0辐射废锅副产蒸汽达产达效长周期稳定运行现场会在新疆石河子市召开，来自中国石油和化学工业联合会、中国化工报社、新疆天业集团、东华科技、清华大学、潞安化机等单位的近百位业内权威专家和代表参加了会议。
新疆天业汇合新材料有限公司C套气化炉自2021年2月27日开车以来，截至6月9日，已累计满负荷连续运行突破100天，气化炉废锅蒸汽产量维持50~60t/h，实现了安全、长周期、达产高效、满负荷、稳定运行，刷新了晋华炉3.0连续运行时长的新纪录。这是世界大型水煤浆气化技术应用领域的重要里程碑，标志着晋华炉3.0气化技术在国际领先新征程上又迈出了一大步。为让全行业进一步了解晋华炉3.0研发应用的推广历程，特摘录现场会上专家代表的发言，以飨读者。
我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对丰富的国家，煤炭是我国基础能源和重要原料，在全国已探明的化石能源资源储量中，煤炭占94%左右，是稳定经济、自主保障能力最强的能源资源。尽管煤炭在一次能源消费中的比重将逐步降低，但在相当长时间内煤炭的主体能源地位不会变化。2020年我国原油对外依存度达到73.5%，天然气对外依存度已达42.0%，这对我国能源安全带来挑战。
利用我国相对丰富的煤炭资源和先进成熟的现代煤化工技术及装备适度发展现代煤化工产业，可以拓展化学品和清洁能源产品的原料来源渠道，实现对油气的直接或间接替代，对于促进石化原料多元化、保障国家能源安全、支撑国民经济发展、促进煤炭清洁高效转化利用、调整和优化石化产业体系、拉动装备制造、带动地方特别是中西部经济发展都具有十分重要的战略意义，符合国家产业政策和新发展理念，是实现国家可持续发展的有效途径之一。
煤气化技术是煤炭清洁高效转化和利用的核心技术，也是发展现代煤化工产业的龙头技术。由于中国的煤炭分布广泛，煤种复杂，必须开发先进的煤气化技术才能支撑煤化工的发展。
“晋华炉”的研发与应用对促进我国煤气化技术进步作出了巨大贡献，引领了我国水煤浆气化技术的发展趋势，“晋华炉”系列气化技术综合性能优异，经济和社会效益显著，为高效清洁利用“三高”煤等含碳资源提供了新的技术装备支撑，是应对煤气化市场变化需求，满足我国煤化工产业自主安全发展的策略的重要举措。
三代气化技术分别在2007年、2012年、2017年通过了中国石油和化学工业联合会组织的现场考核及成果鉴定，鉴别判定的结果为“总体技术处于国际领先水平”，“晋华炉”系列技术的研发成功，是全行业的重大创新成果。“晋华炉”3.0在新疆天业汇合新材料有限公司建设的60万吨/年乙二醇项目气化装置上成功运行，废锅副产蒸汽达产达效稳定运行一百天，性能指标优异，是晋华炉成功应用的又一里程碑。
中国化工报和晋华炉结缘已久，从一代炉的研发、二代炉现场验收、三代炉的决策与推广，我们始终同频共振，一次次见证了迭代的奇迹，一次次讲述了晋华炉服务企业、服务行业的故事。同样，我们和天业集团、东华科学技术合作紧密，与在座专家、企业家所在的院校、企业等，均建立了良好的“实体+媒体”的融合发展关系，为讲好大家的故事，尽了我们行业权威媒体的一份力量。
近年来，中国化工报社同样加大了转变发展方式与经济转型的力度。根据我们国家化工产业高质量发展规律和新闻传媒发展规律，中国化工报社坚持以“主战场、制高点、讲故事、生态圈”十二字方针为指导，聚焦行业中心工作、企业核心业务；以智库建设为抓手深入一线调研，占领产业研究制高点；同时向社会讲好化工故事，主动承担产业科普责任；并以融媒体宣传矩阵为基础，通过移动化、数字化手段建设化工生态圈，在解决困扰行业发展难题方面做出了努力，为企业和行业组织提供更好的宣传平台。
宣传也是生产力。成功不必在我，成功必定有我。在新阶段、新理念、新格局下，中国化工报在继续做好新闻资讯平台的同时，也做好全产业全产品链解决方案服务商，建议企业在做好技术推广的同时，也要做好知识产权的保护。中国化工报会在更高的平台上与化工企业携手融合发展，再续精彩，再谱华章，再铸辉煌，共襄中国化工由大到强的伟大盛举。
新疆天业(集团)有限公司党委书记、董事长宋晓玲：晋华炉为天业经济稳步的增长提供新动能
十户滩新材料工业园区是天业集团再创辉煌的新起点，重点规划“聚酯及上下游产业链、盐基化工及下游产业链、醇基化工及下游产业链”三大新材料产业基地和固体废弃物综合处置产业链。60万吨乙二醇项目是园区建设的首个项目，规划总投资79.9亿元，占地2250亩，2017年2月立项，2017年8月开工建设，2020年7月28日气化点炉试生产、8月24日产出聚酯级乙二醇产品，2021年3月实现满负荷生产，现已达到稳定高效运行，成为全国创造这一纪录的第一家单位。
天业集团形成了烯烃新材料、芳烃新材料、特种纤维新材料相互交织和高度融合的新兴起的产业互为补充、协调发展的产业格局，建立了技术路线完整、行业标准先进、产品品种类型齐全的现代化化工产业体系。
在煤制乙二醇的整个工艺流程当中，煤气化作为整个装置的源头是最重要的核心部分。煤气化技术不仅影响到后续其他相关工艺技术的生产规模和技术路线，而且对于整个乙二醇生产装置的长期稳定、安全、经济的运行都具有决定性的作用。因此，煤气化技术的选择是煤制乙二醇项目的核心。
60万吨/年乙二醇项目是新疆天业奋起二次创业、打造千亿天业的新起点。此次气化炉满负荷连续运行超100天，标志着晋华炉3.0的生产能力和技术性能指标均达到和超出原有设计值。携手晋华炉3.0的60万吨/年乙二醇项目，为新疆天业今后经济稳步的增长提供了新动能。
进入“十四五”，天业集团将在“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念指引下，以创新为驱动，坚持高端化发展；以市场为导向，坚持特色化发展；整合资源要素，坚持集成化发展；优化产业布局，坚持链群化发展；经济生态协调，坚持绿色化发展，并引入战略投资者和产业高质量发展基金，形成产业集群，最终将天业集团打造成国内领先、国际一流的煤基新材料产业航母。
东华工程科技股份有限公司党委副书记、总经理李立新：晋华炉为实现“双碳”目标贡献力量
煤气化技术在煤化工项目中占了重要地位，甚至决定了项目整体的工艺路线余个工程建设项目中积累了大量先进的技术的工程转化经验，特别是在大型煤化工项目的设计和建设市场一直处在领头羊。从常压固定床气化技术到加压固定床气化技术，再到干粉煤气化技术、水煤浆加压气化技术，东华科技在气化技术的创新研发和成果转化中不断进行工程实践，走出了一条具有东华特色的气化技术工程化道路，为气化技术的全面国产化递交了东华的创新“答卷”。
新疆天业汇合气化炉的达产达效稳定运行，是在大型水煤浆气化技术领域的又一座里程碑。
东华科技作为项目的设计单位，全程参与并见证了此次晋华炉3.0装置“安稳长满优”的表现，在气化工艺包的完备性、整体工艺的匹配性、设备布置的合理性等方面提出优化方案，助力实现晋华炉3.0气化技术无缝对接高化学与东华科技联合体合成气制乙二醇技术。
当下，在“碳达峰、碳中和”的背景下，按照中国化学工程集团统一部署，东华科技将聚焦“技术集成、工程承包、投资运营”三大定位，为煤炭综合利用探索更优途径，为提高能源转换效率、促进现代煤化工发展和国家能源安全提供技术保障，为共同打赢“碳中和”的硬仗做出行业应有的贡献。
潞安化工机械(集团)有限公司董事长李广民：“五最”引领行业 创新改变未来
三代晋华炉煤气化技术，为全国“三高煤”综合利用、气化煤实现本地化提供了最佳方案和路径，领跑国内煤气化技术，总体处于国际先进水平。
我们匠心制造的晋华炉3.0在新疆天业汇合60万吨/年乙二醇项目中实现了5个“最”：一是项目顶级规模，晋华炉3.0用于60万吨/年乙二醇、30万吨/年甲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，气化装置采用四台6.5MPa气化炉（三开一备），单炉生产有效气可达到97000Nm3/h；三是运行时间最长，单炉运行周期80~100天，这是世界第一台运行周期突破100天的废锅煤气化技术；四是附加效益最好，副产9.0~9.8MPa蒸汽，饱和蒸汽一直维持在60t/h/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CO₂。
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。
10年来，新疆天业与潞安化机集团的合作伙伴关系从煤气化装置、到全套能承受压力的容器、再到所有静设备，累计合同金额2.66亿元。
未来，我们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，助力传统煤化工公司实现可持续高水平质量的发展；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，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、碳中和远大目标贡献力量。
石化联合会科技与装备部科技项目处处长赵明：晋华炉实现了煤炭的清洁高效转化
进入新世纪以来，以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇为主的现代煤化工产业科学技术创新成果丰硕，多喷嘴对置式水煤浆气化技术、水煤浆水冷壁废锅煤气化技术、航天粉煤加压气化技术、神华煤直接液化工艺、低温费托合成煤间接液化技术、400万吨年煤间接液化成套技术创新开发及产业化、甲醇制取低碳烯烃（DMTO）技术开发（一代、二代、三代）、煤气热载体分段多层低阶煤热解成套工业化技术等几十项具有自主知识产权的科学技术创新成果均通过石化联合会组织的现场72小时考核和鉴定。
我国现代煤化工技术之所以能走在世界前列，得益于煤化工企业与各科研机构的“产学研”密切合作，攻克了一个又一个技术难关。清华大学、潞安化机和各工程公司积极开展合作开发出三代晋华炉技术，并在天业集团乙二醇装置上实现了达产达效长周期稳定运行，就是产学研合作的一个成功典范。
在碳达峰、碳中和的大形势下，现代煤化工发展遇到了前所未有的挑战。我国现代煤化工行业要积极应对挑战、攻坚克难，通过科学技术创新降本增效、节能降耗，实现煤炭的清洁高效转化。
对于晋华炉未来的发展，建议推进气化装置大型化，降低装置投资；一直在优化气化工艺流程，提升全系统效率；加强产学研合作，在更高层次上实现气化装置的“安稳长满优”。
清华大学山西清洁能源研究院常务副院长张建胜：世界气化炉技术发展的又一里程碑
煤气化过程中高温煤气显热占煤热值的20%以上，通过辐射废锅回收高温合成气显热是提高气化炉能量利用率的重要方式。但辐射废锅处在高温度高压力气氛和合成气、液态熔渣、飞灰粒子三相共存的苛刻环境，换热条件极其复杂，工程应用过程中要解决众多科学问题；同时辐射废锅水冷壁受热面布置方式、关键部位接口和密封结构也面临巨大的工程挑战；辐射废锅运行过程中长期存在积灰堵渣的问题，影响气化炉的连续稳定运行。这样一些问题在国外类似技术中都已然浮现过，因此国内外对高温度高压力高固体浓度条件下辐射废锅的长期高效稳定运行一直有质疑。新疆天业汇合晋华炉辐射废锅气化炉实现了连续100天的稳定运行，并且辐射废锅蒸汽产量从始至终保持在设计值，实现了合成气、蒸汽产量两个指标的满负荷长期稳定运行，这充分证明了清华大学团队开发的辐射废锅气化炉的稳定性，对辐射废锅气化炉的推广具有重大意义，是世界气化炉技术发展的一个重要里程碑。
本技术创新提出水冷壁气化室和辐射废锅一体化的气化炉结构，解决了高温（1400℃以上）高压设备直连和密封难题；发明了环形单筒体和径向双面膜式水冷壁辐射受热面、合成气与黑水共出口等核心部件的专利结构，解决了辐射废锅稳定传热与灰渣堵塞的矛盾。形成了具有自主知识产权的水煤浆水冷壁废锅气化炉技术，打破了国外在水煤浆气化炉合成气余热回收技术上的垄断。与国内外同类技术相比，晋华炉在提高系统热效率的同时扩大了煤种适应性，为包括“三高”煤在内的多种含碳固体的高效清洁利用提供了技术方案。
“安稳长满优”是化工装置实现效益的重要保障，新疆天业的高效长期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选择。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，对其他高温度高压力高固体浓度苛刻条件下换热器的设计都具备极其重大的借鉴意义，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。
从2006年第一代晋华炉开始，每五年推出新一代晋华炉。2016年，三代晋华炉开车成功。三代晋华炉实现了两个全球首次：一是首次将水煤浆、膜式壁、辐射式蒸汽发生器进行了组合，并成功实现工业化；二是首次将原气化炉(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至1.2吨蒸汽，每年生产的高压饱和蒸汽可增加4000—5000万元利润。
自三代炉开车以来，我们从始至终在持续改进技术，主要有以下五方面：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，在气化炉的下部形成一个回流区，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层次地融合，完全解决气化洗气塔出口管道带水和变化热交换器易发生堵漏的问题。五是根据各企业真实的情况将二代耐火砖气化炉进行改造。
新疆天业汇合新材料有限公司总工程师唐复兴：晋华炉3.0刷新连续运行时长新纪录
新疆天业集团天业汇合新材料有限公司100万吨/年合成气制乙二醇项目一期工程60万吨/年合成气制乙二醇项目是目前国内已建成运行规模最大的煤制乙二醇项目。其中的气化装置采用四台晋华炉，压力等级6.5MPaG，三开一备，以新疆宽沟煤和黑山煤为原料，设计单炉生产有效气97000Nm³/h。设计将气化装置的副产蒸汽送过热炉过热利用。
气化装置采用水煤浆进料，单烧嘴喷嘴设计。气化炉分三部分，上部为燃烧室，中部废锅，下部激冷室。燃烧室采用水冷壁结构，锅炉水循环泵前置循环运行，利用以渣抗渣的原理，形成渣层。从燃烧室出来的高温煤气进入中部废锅段回收热量，并产生高压饱和蒸汽，然后再进入激冷室对合成气进行激冷。激冷后的合成气进分离器三相分离，然后经洗涤塔洗涤后送入变换工段。
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，标志该项目全流程打通并进入生产运行阶段。C套气化炉自2021年2月27日开车以来，已累计满负荷连续运行突破100天，气化炉废锅蒸汽产量维持50~60t/h，证明了晋华炉3.0的稳定性和可靠性，标志晋华炉3.0能轻松实现长周期满负荷安全稳定运行，刷新了晋华炉3.0连续运行时长的新纪录。
天业汇合气化炉的稳定运行是晋华炉3.0气化技术领先的标志，为实现2030年碳达峰，实现国家能源安全提供了技术保证。
浙江晋巨化工合成氨原料路线及节能减排技术改造项目采用水煤浆水冷壁废锅气化炉(晋华炉3.0)技术，气化装置采用两开不备，气化压力6.5MPa，总气量为94000标准立方米/小时(CO+H₂)。水煤浆水冷壁直连废锅气化炉(晋华炉3.0)代替现有的间歇固定床气化炉和低压耐火砖激冷气化炉。
晋巨化工选择晋华炉3.0基于3点考虑：一是在“双碳”背景下，国内一些省份慢慢的开始限制煤化工项目，以及激冷气化炉的建设，而晋华炉3.0技术的研发成功，让煤炭烧好烧净成为现实；二是与前两代炉子相比，核心部件辐射式蒸汽发生器的创新设计，有很大成效避免了积灰和结渣问题；三是晋华炉3.0水冷壁检修时间短，维护成本几乎为零，同时由于单炉可用率高，晋华炉还可以不设备用炉，按照一条备用生产线计算，光这一项就能节约上亿元投资，而且由于炉内水处于循环利用状态，需水量小。
沧州旭阳化工有限公司己内酰胺扩建项目是以兰炭、苯、发烟硫酸、液氨等为原料生产液体己内酰胺的大型现代化化工项目。该工程建设地点在沧州市渤海新区新材料园沧州旭阳化工园区内，建设内容有30万吨/年己内酰胺装置、27万吨/年环己酮装置、34.3万吨（35%）/年双氧水装置、45万吨/年硫酸铵装置、80000Nm³/h兰炭制氢装置和30万吨/年合成氨装置。该项目于2022年5月建成投产。
项目气化装置采用北京清创晋华科技有限公司水煤浆水冷壁废锅气化炉（晋华炉3.0）技术，两开不备，气化压力6.7MPa，单炉气量为65000Nm³/h。晋华炉3.0具有水煤浆进料稳定；气化压力高，气体压缩能耗低；碳转化率较高；煤种适应性较好，能够某些特定的程度应对煤质的波动；烧嘴寿命长；烘炉时间短（4小时）；废锅流程副产高压饱和蒸汽等特点，因此是沧州旭阳化工选择晋华炉3.0的不二之选。
旭阳集团在沧州旭阳和山东方明两个项目同时选用晋华炉，共签约4台合晋华炉。同时选用晋华炉是对潞安化机集团的装备制造能力和科学技术创新成果的充分肯定.对晋华炉的品牌影响大和核心竞争力的高度认可，此次与潞安化机集团合作，不仅有利于双方企业建立持续稳定的合作伙伴关系，更加有助于企业的长远发展。
潞安化工机械(集团)有限公司是一家集研发、设计、制造、安装、检修、维护服务于一体的大型化工装备制造企业。公司紧贴市场需求，坚持科学技术创新为第一要素，慢慢地增加与清华大学等知名煤化工企业及科研单位的合作，实现煤气化技术的突破。晋华炉每五年实现一次迭代，先后开发了晋华炉1.0、2.0和3.0工艺技术，打破了国外技术垄断，使我国煤气化技术进入国际领先水平，为全国“三高煤”综合利用找到了途径，为煤气化技术走出国门、服务世界提供了中国方案。
通过对天业汇合公司的现场参观以及晋华炉3.0“产学研制用”产业链条上的深入交流，企业将对晋华炉的操作要点、煤种适用性、蒸汽回收率、有效气收率与煤耗、安全稳定运行、绿色节能环保等特性，有了进一步的认识和提升，有利于各企业做出正确的市场选择。
“十四五”的航船已经起航，石化强国跨越的关键期已经开启。潞安化机将不断推动晋华炉3.0应用取得新突破，不断打造高端化工新优势，加快推进高水平质量的发展，在发展中不断壮大自己。我们将致力于从单纯的气化炉制造商向煤气化全产业链延伸，向合成气提供商转变；从技术、设备出售商逐步拓展为大型园区气化岛建设商和服务商。
未来，清华大学、潞安化机、东华科技、天业集团等晋华炉产业联盟将在更高层次上实现气化装置的“安稳长满优”，加大3.0推广应用，加强知识产权保护，通过技术迭代升级，快速推进日投煤3000吨气化炉以及全热回收的晋华炉4.0的研发，为煤炭综合利用探索更优途径，为提高能源转换效率、促进现代煤化工发展和国家能源安全提供技术保障，实现“碳达峰”“碳中和”目标贡献力量。
9月13日，中国化学工程第九建设有限公司承建的西咸新区中国丝路科创谷07单元7#楼完成最后一车混凝土浇筑，整体的结构率先封顶。
9月6日，中国企业联合会、中国企业家协会发布“中国制造业企业500强”等系列榜单，龙佰集团荣誉纷呈。公司荣获“2022中国制造业企业500强”，连续5年上榜，且今年排名较去年提升26位。公司荣膺“20...
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