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半廢鍋航天爐刷新氣流床氣化技術連續運行世界紀錄

文章來源：中國化工報更新時間：2025-09-12 14:45:00

我國半廢鍋煤氣化裝置運行誕生一項新的世界紀錄。截至9月11日，航天長征化學工程股份有限公司自主研發的2000噸級半廢鍋航天粉煤加壓氣化裝置(下稱“半廢鍋航天爐”)，在安徽昊源化工集團五期項目氣化裝置應用的A級連續運行時間已滿2年，突破氣流床氣化技術連續運行世界紀錄。截至發稿時，該裝置仍在滿負荷連續穩定運行中。

　　據昊源集團有關負責人介紹，該公司年產30萬噸合成氨、40萬噸尿素聯產20萬噸己內酰胺搬遷改造項目采用了4.0兆帕氣化壓力、2000噸級半廢鍋航天爐，這是昊源集團采用的第七臺航天爐。該氣化裝置于2023年9月12日一次點火開車成功，次日產出合格的合成氨產品。自投產以來，該氣化爐實現了連續不間斷的安全、穩定、長周期、滿負荷、高效率運行，而且蒸汽產量不衰減。半廢鍋航天爐的高效持續穩定運行，使液氨綜合能耗達1130千克標煤/噸，極大提升了產品市場競爭力；每年還可回收高品位熱能折標煤5萬噸，減排二氧化碳13萬噸，有效推動煤炭清潔、高效、低碳利用，為昊源集團帶來了顯著的經濟效益與社會效益。

　　據介紹，在氣化裝置開車后，昊源集團不斷拓寬氣化原料煤的指標范圍，將氣化原料煤范圍拓展至20余種。其中煤質灰熔點最低1140℃，最高超1350℃，灰分含量在8%～14%波動，氣化爐始終穩定運行，刷新了此前航天爐A級連續運行489天的紀錄。

　　中國氮肥工業協會理事長顧宗勤考察現場后表示，氣化爐廢鍋的蒸汽衰減問題是一項行業難題。半廢鍋航天爐在昊源項目實現了2年的安全穩定運行，且蒸汽產量不衰減，堪稱里程碑式的重要進展，對我國現代煤化工產業發展意義重大。

　　航天工程公司負責人表示，為持續推動粉煤氣化技術進步，公司平均每年研發投入強度超5%。針對蒸汽衰減行業難題，公司創造性開發了熔渣冷幕墻技術和振打清灰技術，并首次采用了全新的灰渣水處理工藝流程，形成了一系列原創技術成果。目前半廢鍋航天爐技術已獲授權專利13件，其中發明專利4件。

　　據了解，半廢鍋流程氣化技術是國家鼓勵支持的煤氣化領域核心技術，《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022版)》明確提出，應加快大型先進煤氣化技術和半廢鍋流程氣化技術的普及推廣，有序推動產業改造升級。 (記者危麗瓊)

破紀錄背后的創新與堅守——記昊源集團半廢鍋航天爐穩運兩年

　　9月11日，從安徽昊源化工集團傳來令人振奮的消息，該公司年產30萬噸合成氨、40萬噸尿素聯產20萬噸己內酰胺搬遷改造項目的核心設備——2000噸級半輻射廢鍋型航天爐，已實現連續A級穩運兩年，創下了同類型氣化裝置原始開車后連續運行的新紀錄。該項目的核心設備采用航天長征工程化學股份有限公司4.0兆帕粉煤加壓氣化技術配置輻射段廢鍋工藝。成就這一紀錄的背后，既是技術創新的突破，也是“績效增長”管理智慧的體現。

　　攻堅克難　突破技術瓶頸

　　中國氮肥工業協會理事長顧宗勤指出，氣化爐廢鍋的蒸汽衰減問題是一項行業難題。

　　航天工程公司負責人表示，作為粉煤氣化技術創新策源地，他們持續推動粉煤氣化技術的進步，平均每年研發投入強度超5%。針對蒸汽衰減這一行業難題，該公司創造性開發了熔渣冷幕墻技術和振打清灰技術，并首次采用了全新的灰渣水處理工藝流程，形成了一系列原創技術成果。該氣化裝置以煙煤為原料，以純氧為氣化劑，采用單燒嘴頂置、干煤粉氣流床氣化、“輻射廢鍋+氣液同出+新型旋洗塔”流程，變黑水循環為灰水循環，徹底改變多年固有工藝流程，有效降低系統阻力，達到了“濁水變清”的效果，大幅提高了系統運行的可靠性。

　　據介紹，該項目解決了兩大技術難題：一是解決了困擾行業多年的廢鍋蒸汽衰減難題；二是通過流程再造，解決了氣化爐液位穩定和水質穩定問題，保障了氣化裝置連續穩定運行。

　　在解決這兩大行業難題的同時，航天工程公司形成了一系列原創技術成果，獲得授權專利13項，其中發明專利4項。該項目于2024年4月通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定，被認定為“國內首套自主研發的干煤粉加壓氣化輻射型半廢鍋技術”，創新性突出，擁有自主知識產權。

　　高效穩定　向卓越管理要效益

　　技術突破及應用實踐落地，是一場“雙向奔赴”。自投入運行以來，2000噸級半廢鍋航天爐始終維持著穩定運行狀態。這得益于昊源集團秉持的“沒有安全一切歸零”的安全理念以及“控制過程才能控制結果”的生產理念，通過持續開展精細化管理工作，實現了對氣化裝置操作的精細化處理以及對工藝數據的實時監測，構建了全方位的風險防控體系，及時排查并解決潛在的運行風險，從而確保裝置達成“安穩長滿優”的運行目標。

　　正因如此，兩年來，這臺航天爐展現出驚人的穩定性和高效能。操作壓力穩定在4.0兆帕，有效氣量達到13萬標準立方米/小時，副產高壓飽和蒸汽長期穩定在45噸/小時且無衰減。更令人矚目的是其環保指標：比煤耗低至556kg/kNm³(CO+H?)，比氧耗僅為304Nm³/kNm³(CO+H?)，航天爐的高效運轉大幅降低了產品消耗。昊源集團2025年上半年組織開展了數輪以節能降耗為目標的“績效增長”活動，使得噸液氨綜合能耗控制在1130千克標煤，極大地提升了產品的市場競爭力，創造了可觀的利潤。

　　此外，半廢鍋航天爐通過廢鍋回收合成氣在高溫區的顯熱，產出高品位蒸汽，廢鍋段創新性地設置振打器，在解決輻射廢鍋蒸汽衰減難題的同時，實現了能量高效穩定的梯級利用。經廢鍋高效換熱后的合成氣經激冷水激冷，也減少了渣水系統循環水的熱量損失。這對生產過程中產生的熱量進行了有效回收利用，極大地提升了能源利用效率。據統計，該裝置每年可回收高品位熱能折合標煤5萬噸，減排二氧化碳13萬噸，為實現煤炭清潔、高效、低碳利用提供了成功范例。

　　示范引領　推動產業升級

　　據了解，國家發展改革委、工信部等發布的《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022版)》明確提出，加快大型先進煤氣化技術和半廢鍋流程氣化技術的普及推廣，有序推動產業改造升級。

　　兩年來，面對原料煤質波動(可使用20余種不同煤質)和復雜的工況變化，昊源集團的半廢鍋航天爐裝置始終保持穩定運行，系統灰水水質穩定，未出現因結垢導致的流量下降問題，真正實現了“安穩長滿優”的運行目標。

　　昊源集團航天爐的成功運行，為半廢鍋氣化技術在煤化工領域的推廣應用提供了寶貴的實踐范例。這一技術的推廣對煤化工行業的轉型升級以及碳排放降低具有深遠意義。

　　半廢鍋型航天爐流程氣化技術正逐漸成為煤化工領域，尤其是烴類、合成氨及甲醇合成等產業的核心技術。目前，高壓化大型化半廢鍋航天煤氣化技術已應用到11個工程項目，合計47臺氣化爐，為現代煤化工產業節能降碳改造升級提供了堅實的技術保障，也為保障國家能源安全做出了積極貢獻。

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