晋华炉3.0助力合成氨行业节能降碳
作者：化小北 来源：煤化工信息网 浏览次数：1222次 更新时间：2024-06-14
“推广大型先进气化炉”“推广水冷壁型水煤浆气化先进工艺装置”“推进6.5 兆帕及以上先进气流床气化技术应用”“推广全废锅/半废锅流程回收高温煤气余热副产蒸汽技术”这是5月27日国家发展改革委等部门制定的《合成氨行业节能降碳专项行动计划》(以下简称《专项行动计划》)中的内容，而晋华炉3.0则集“四推”于一身，成为助力合成氨行业节能降碳目标实现的中坚力量。
据悉，《专项行动计划》的目标是，到2025年底，合成氨行业能效标杆水平以上产能占比提升至30%，能效基准水平以下产能完成技术改造或淘汰退出。2024-2025年，通过实施合成氨行业节能降碳改造和用能设备更新形成节能量约500万吨标准煤、减排二氧化碳约1300万吨。到2030年底，合成氨行业能效标杆水平以上产能占比进一步提高，能源资源利用效率达到国际先进水平，生产过程绿电、绿氢消费占比明显提升，合成氨行业绿色低碳发展取得显著成效。
在《专项行动计划》重点工作“加快节能降碳改造和设备更新升级”部分，“推动合成氨关键装置大型化发展”中，推广大型先进气化炉，推广水冷壁型水煤浆气化先进工艺装置，推进6.5兆帕及以上先进气流床气化、技术应用，赫然在列。
而在《专项行动计划》重点工作“推进余热余压高效利用”方面，在“实施能量系统优化工程，加强蒸汽、驰放气、工艺加热蒸汽凝液、富裕二氧化碳气体等回收利用”上，推广全废锅/半废锅流程回收高温煤气余热副产蒸汽技术，提升中低品位余热使用效率，跃然纸上，以上“四推”，晋华炉3.0完美集于一身。
据悉，晋华炉3.0煤气化技术，即:水煤浆+膜式水冷壁+直连辐射式蒸汽发生器(半废锅)+激冷流程，是潞安化工机械(集团)有限公司与清华大学岳光溪院士团队经过20余年联合研发的世界领先的煤炭清洁高效利用技术。
潞安化机总经理李广民介绍，晋华炉技术自诞生之日起便立足自主创新，历经三次技术迭代升级，持续引领煤气化技术发展方向。始于2001年的一代技术(晋华炉1.0水煤浆+耐火砖+激冷流程)突破了欧美国家对于水煤浆气化的技术封锁，提出了“氧气分级”的概念，成功将气化效率提升至国际领先水平;始于2008年的二代技术(晋华炉2.0水煤浆+膜式水冷壁+激冷流程)原创性地将“膜式水冷壁”引入水煤浆气化，可保证气化炉内衬20年不更换，把气化煤种扩大至灰熔点高于1500度，点火时间降低了24倍，气化炉容量提高了30%，气化炉压力壳可用普通锅炉钢代替进口合金钢;始于2016年的三代技术(晋华炉3.0水煤浆+膜式水冷壁+直连辐射式蒸汽发生器+激冷流程)巧妙解决了“高”煤气化合成气显热回收的工程难题，首次实现了合成气蒸汽联产水煤浆水冷壁气化炉的商业运行，使气化炉能够产煤气同时以870Kg蒸汽/KNm3煤气的产率生产蒸汽。
中国石油和化学工业联合会鉴定认为，晋华炉3.0技术具有显著的创新性，拥有自主知识产权，提高系统热效率的同时扩大了煤种适应性，节能环保，经济效益和社会效益明显，综合性能优异，总体技术处于国际领先水平。
目前，晋华炉已应用在国内外40多个化工项目，累积签订气化炉合同95台套，其中41台套成功投运。其中河南金大地化工有限责任公司先后选用晋华炉3.0达13台套，新疆天业(集团)有限公司选用晋华炉6台套;重庆湘渝盐化年产30万吨合成氨项目、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、新疆中泰新材料股份有限公司百万吨煤制甲醇项目等广泛采用晋华炉技术。
潞安化机正与清华大学岳光溪院士团队继续开展深度合作，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+全废锅(直连辐射式蒸汽发生器+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%。
潞安化机正以年产25台套晋华炉智能制造流水线为试点和起点，逐步加大智能单元、智能生产线、智能工厂建设，打好精益管理的硬件基础。
据悉，《专项行动计划》的目标是，到2025年底，合成氨行业能效标杆水平以上产能占比提升至30%，能效基准水平以下产能完成技术改造或淘汰退出。2024-2025年，通过实施合成氨行业节能降碳改造和用能设备更新形成节能量约500万吨标准煤、减排二氧化碳约1300万吨。到2030年底，合成氨行业能效标杆水平以上产能占比进一步提高，能源资源利用效率达到国际先进水平，生产过程绿电、绿氢消费占比明显提升，合成氨行业绿色低碳发展取得显著成效。
在《专项行动计划》重点工作“加快节能降碳改造和设备更新升级”部分，“推动合成氨关键装置大型化发展”中，推广大型先进气化炉，推广水冷壁型水煤浆气化先进工艺装置，推进6.5兆帕及以上先进气流床气化、技术应用，赫然在列。
而在《专项行动计划》重点工作“推进余热余压高效利用”方面，在“实施能量系统优化工程，加强蒸汽、驰放气、工艺加热蒸汽凝液、富裕二氧化碳气体等回收利用”上，推广全废锅/半废锅流程回收高温煤气余热副产蒸汽技术，提升中低品位余热使用效率，跃然纸上，以上“四推”，晋华炉3.0完美集于一身。
据悉，晋华炉3.0煤气化技术，即:水煤浆+膜式水冷壁+直连辐射式蒸汽发生器(半废锅)+激冷流程，是潞安化工机械(集团)有限公司与清华大学岳光溪院士团队经过20余年联合研发的世界领先的煤炭清洁高效利用技术。
潞安化机总经理李广民介绍，晋华炉技术自诞生之日起便立足自主创新，历经三次技术迭代升级，持续引领煤气化技术发展方向。始于2001年的一代技术(晋华炉1.0水煤浆+耐火砖+激冷流程)突破了欧美国家对于水煤浆气化的技术封锁，提出了“氧气分级”的概念，成功将气化效率提升至国际领先水平;始于2008年的二代技术(晋华炉2.0水煤浆+膜式水冷壁+激冷流程)原创性地将“膜式水冷壁”引入水煤浆气化，可保证气化炉内衬20年不更换，把气化煤种扩大至灰熔点高于1500度，点火时间降低了24倍，气化炉容量提高了30%，气化炉压力壳可用普通锅炉钢代替进口合金钢;始于2016年的三代技术(晋华炉3.0水煤浆+膜式水冷壁+直连辐射式蒸汽发生器+激冷流程)巧妙解决了“高”煤气化合成气显热回收的工程难题，首次实现了合成气蒸汽联产水煤浆水冷壁气化炉的商业运行，使气化炉能够产煤气同时以870Kg蒸汽/KNm3煤气的产率生产蒸汽。
中国石油和化学工业联合会鉴定认为，晋华炉3.0技术具有显著的创新性，拥有自主知识产权，提高系统热效率的同时扩大了煤种适应性，节能环保，经济效益和社会效益明显，综合性能优异，总体技术处于国际领先水平。
目前，晋华炉已应用在国内外40多个化工项目，累积签订气化炉合同95台套，其中41台套成功投运。其中河南金大地化工有限责任公司先后选用晋华炉3.0达13台套，新疆天业(集团)有限公司选用晋华炉6台套;重庆湘渝盐化年产30万吨合成氨项目、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、新疆中泰新材料股份有限公司百万吨煤制甲醇项目等广泛采用晋华炉技术。
潞安化机正与清华大学岳光溪院士团队继续开展深度合作，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+全废锅(直连辐射式蒸汽发生器+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%。
潞安化机正以年产25台套晋华炉智能制造流水线为试点和起点，逐步加大智能单元、智能生产线、智能工厂建设，打好精益管理的硬件基础。
