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作者：閆俊榮 劉永久 來源：中國化工報 2020年12月29日
收藏圖為穩定運行的河南金大地晉華爐3.0裝置
2020年8月24日，山西陽煤化工機械(集團)有限公司和山東泓達生物(集團)科技有限公司在太原籤署戰略合作協議，雙方將在山西阜榆精細化學品新材料項目中開展全生命周期合作，項目氣化島選用2臺套晉華爐3.0。陽煤化機董事長李廣民表示，晉華爐氣化島的運行模式，將讓晉華爐的使用地域從山西走遍全國，更加適用「中國煤」。
截至目前，陽煤化機開發的三代晉華爐共籤訂合同73臺套，已廣泛應用於國內「三高」煤、神木煤、高鹼渣煤、褐煤等煤種。其中晉華爐3.0籤訂合同22臺套，佔同期煤氣化市場份額的70%，技術領跑當今國際煤氣化領域，同時為全國「三高煤」綜合利用、氣化煤實現本地化提供了中國方案和路徑。
小「舢板」變身大「航母」
山西陽煤化工機械(集團)有限公司是華陽新材料科技集團有限公司全資子公司，前身是1966年建廠的原山西省化工廳直屬企業——山西化工機械廠。
公司總部設在山西綜改示範區核心區—綜改保稅區。下設太原、永濟、新疆阜康3個化工裝備製造基地，1個化工設計研究院、1個化工裝備建設安裝公司。公司註冊資本8.535億元，員工1686人，佔地面積1090畝。其中太原基地430畝，永濟基地260畝，新疆基地400畝，企業年生產加工能力15萬噸。經過50多年的發展，已成為一家集研發、設計、製造、安裝、檢修、維護服務於一體的大型化工裝備集團公司。
目前，公司已經擁有國家最高級別的A1(高壓容器)、A2、A3(球罐)級壓力容器設計與製造許可，美國機械工程師學會ASME「U」&「U2」許可證，B級鍋爐製造許可證、鋼結構製造企業一級資質、二級化工工程總包等資質。公司擁有國家專利327項，其中發明專利3項，實用新型專利324項，為公司的技術創新奠定了堅實的基礎。 公司還擁有一系列的榮譽。如位列中國化工裝備製造50強企業第3位，中國化肥裝備製造企業100強第1位，被評為是國家級兩化融合示範企業、中國石化行業智慧財產權示範企業、中國化工裝備副理事長單位、山西省高新技術企業、山西省創新先進企業、山西省科技成果轉化示範企業。2020年4月入選國務院科技改革行動示範企業，山西省僅有2家企業獲此殊榮。
圖為新疆天業與陽煤化機籤訂4臺晉華爐3.0採購合同
為「三高煤」利用提供中國方案
截至目前，陽煤化機已先後研製出三代晉華爐，對我國煤氣化技術領先世界居功至偉，始終引領我國水煤漿氣化發展方向。這是他們與清華大學20年的跨學科合作，結合成緊密型「產學研製用」聯盟最令人矚目的成果。
2006年第一代晉華爐(水煤漿+耐火磚+激冷流程)在陽煤豐喜公司一次開車成功，解決了粉煤氣化難題，達到了當時國內先進水平;2008年，他們又開發出第二代晉華爐(水煤漿+膜式壁+激冷流程)，2011年一次開車成功，解決了高灰熔點煤氣化的難題，達到了國際領先水平;2015年，陽煤化機與清華大學又共同承擔了山西省級煤基低碳重大科技攻關計劃項目，開發出第三代晉華爐(水煤漿+膜式壁+輻射式蒸汽發生器+激冷流程)，2016年4月1日，通過熱能工程、煤化工技術裝備製造和智能控制技術的跨學科結合，適應山西「三高」劣質煤的合成氣蒸汽聯產氣化爐——晉華爐3.0，在陽煤豐喜臨猗公司一次開車成功。3.0版晉華爐至今連續穩定高效運行，成功解決了高灰熔點煤氣化能耗高的難題，領跑當今國際煤氣化技術，同時為全國「三高煤」綜合利用、氣化煤實現本地化提供了山西方案和路徑。同時，「能吃『三高』煤的晉華爐3.0試驗成功」被評為2016年我國煤炭科技十大新聞之一。
圖為晉華爐3.0被中國石油和化學工業聯合會鑑定為國際領先
2017年12月，晉華爐3.0通過了中國石油和化學工業聯合會組織的連續穩定72小時現場考核。該裝置系世界首套水煤漿水冷壁直連輻射廢鍋的氣化工業裝置，輻射廢鍋副產的高品質蒸汽可以作為工藝和動力用汽，灰水循環量大幅度減少，節能降耗和環保綜合性能優異。晉華爐3.0做到了一爐多供、多聯產，不僅可以提供化工合成氣，還可以提供工藝、動力用的高壓、高品質蒸汽。目前，實現了化工、電力、燃氣、供熱領域的一條龍綜合應用，為煤炭清潔、綠色、生態、高效利用提供了方案，乃國之重器，具有國際領先水平。
據介紹，晉華爐3.0整套裝置每小時可以副產蒸汽30噸，年可創造效益3000萬元以上。其特點是一爐變兩爐，一爐四聯供，從氣化爐生產合成氣，再聯產高壓蒸汽，每千立方米合成氣可副產高壓蒸汽0.6噸～0.8噸，噸合成氨可副產1.6噸～1.8噸高壓蒸汽。到目前，晉華爐已贏得多方認可。晉華爐3.0獲評「2017年中國石油和化工行業十大新聞」，榮獲2017年度中國氮肥、甲醇行業技術進步特等獎，山西省科技進步二等獎，榮獲2018年中國煤炭工業行業科技進步特等獎和2019年第47屆日內瓦國際發明金獎。同時入選國家發改委第二批《國家重點節能技術推廣目錄》，工信部《氮肥行業清潔生產技術推行方案》等推廣的先進適用技術。晉華爐以其經濟性、安全性、環保性、高效性得到了業內高度認可，先後有來自美國、朝鮮、韓國以及國內的神華、中煤、惠生工程、華魯恆升、三聚環保、新彊天業的200多家中外客戶到廠參觀考察。
圖為中國石油和化學工業聯合會原會長李勇武(左)，為獲2017年氮肥甲醇行業科技進步特等獎的晉華爐3.0頒獎，李廣民(右)領獎。
如今，以國之重器「晉華爐」為核心的高端化、系列化、成套化產品涵蓋所有煤化工領域的高、中、低壓靜止設備，暢銷全國30個省、市、自治區以及東南亞地區，為我國和世界煤化工事業發展建功立業，為中國煤化工行業貢獻了多個中國創造和中國智造。
產能裝備水平翻天覆地
在材料方面，公司以前只能做碳鋼設備，現在能做鉻鉬鋼設備;以前只能做普通不鏽鋼，現在能做超低碳不鏽鋼和雙相不鏽鋼;就壓力等級而言，以前只能做16千克以下的的一二類壓力容器，現在可以做1000千克的超高壓容器;就結構而言，以前只能製造化工設備的邊緣部件，現在逐步向核心設備、高端設備邁進;以前只能做單層的壓力容器、換熱器、塔器，現在可以做氣化爐、變換爐、多層整體包紮容器、鍋爐等產品;以前只能幹製造，現在可以做安裝、維保。公司主導產品也從低壓單體，創新發展到現代煤化工所需的單元成套承壓設備，生產能力和裝備水平有了翻天覆地的變化。
圖為首臺晉華爐3.0投產時產學研聯盟人員現場精心操作時的情景
公司建有1個國家級創新平臺——煤氣化技術與裝備國家地方聯合工程研究中心，5個省級科技創新平臺——山西省煤氣化裝備技術院士工作站、煤化工壓力容器山西省重點實驗室、山西省企業技術中心、山西省煤氣化技術及裝備工程研究中心和山西省高端煤氣化設備工程技術研究中心。公司先後獲得「中國石油和化學工業改革開放40周年勇立潮頭榜樣企業」「中國石化行業百佳供應商」「山西省優秀企業」 「山西省兩化融合示範單位」和「山西省智能製造試點單位」等榮譽稱號。
向晉華爐4.0邁進
目前，在「十三五」期間取得令人矚目成就、身披光環的陽煤化機又謀劃「十四五」新的發展，向著日投煤量3000噸級的全熱回收的大型氣化爐技術(晉華爐4.0)研發邁進。
圖為清華大學校長邱勇蒞臨陽煤化機調研晉華爐研發情況
為此，公司將從以下4個方面開展相關工作。
一是打造5G智能製造工廠。他們以煤化工成套裝備智能化製造為目標，投資1.5億元，利用5G網絡將單個分散的生產設備無縫連接成有機整體，實行裝備製造數位化、智能化、信息化改造，並進一步打通設計、採購、倉儲、物流、遠程監控各個環節，使生產更加扁平化、定製化、柔性化，最終力爭生產效率提高20%以上，運營成本降低20%以上，產品研發周期縮短30%以上，產品不一致率降低20%以上，單位產值能耗降低10%以上，做到本質更安全、客戶更滿意。
二是搶抓機遇，改造全國耐火磚氣化爐。在企業看來，針對全國危化品企業的安全環保現狀，3～5年內，國家將強制危化品企業退城入園，並淘汰固定床氣化方式。因此，公司搶抓國家政策和市場機遇，重點開發新型煤化工技術，以突破高灰熔點煤炭難氣化技術壁壘為目標，開展多種類「三高煤」工業化示範試驗。同時針對國內水煤漿耐火磚高耗能氣化爐更新換代趨勢，發揮水冷壁20年長周期連續運行、免維護的優勢，依託晉華爐3.0廢熱回收獨特技術，促進煤氣化技術優化升級，提高水煤漿氣化系統能源轉換效率，為全國煤氣化技術改造持續提供先進煤氣化方案。
三是轉型發展，打造煤氣化頂級供應商和氣化島。面對「在轉型發展上蹚出一條新路子」的要求，陽煤化機將在「十四五」期間，以智能型晉華爐研發為依託，按照個性化、定製化、菜單式、增值式服務目標，加快建立晉華爐所有客戶運行、試用、維護遠程網絡控制、檢測和保養系統，從煤質分析到裝備設計、研發、製造、安裝、售後、培訓，為客戶提供一站式、全生命周期服務，由氣化設備製造向氣化島項目總承包、化工園區氣體供應轉型，實現由設備製造商向氣體供應商、服務商轉變，把「單一」服務變成「總成」服務。通過增強一流市場競爭力，提升一流核心技術，開闢一流商業運行模式，持續引領煤氣化發展方向，全力打造煤氣化國際頂級供應商和氣化島。
四是改革創新，爭當科改示範企業排頭兵。陽煤化機將以入選國務院「百戶科技型企業深化市場化改革提升自主創新能力專項行動」示範企業為契機，以市場化改革和提升技術創新為目標，引入混改、技術骨幹入股體制，優化法人治理。以市場和業績為導向，健全乾部管理機制、用工管理機制、考核激勵機制和內部核算機制。通過改革創新，他們將建立充滿活力、富有效率、更加適應市場要求、有利於科學發展的體制機制，並在完善公司治理機制、市場化用人選人及強化激勵約束等方面探索創新，取得突破，最終形成市場反應靈敏、自主創新能力提升、主營業務突出，管理流程科學，具有較強市場競爭力的競爭主體，促進企業「十四五」高質量發展。
(圖片由閆俊榮攝)