【2025走進綠色鋼城】山冶設計:踐行綠色發展使命 賦能行業轉型升級
2026-05-03 12:20:29
中國冶金報社
通訊員 魏淑超 陳淼 單傳俊 蔡成聞
2025年4月9日-11日,由中國煉焦行業協會(簡稱中焦協)主辦、山東省冶金設計院股份有限公司(以下簡稱山冶設計)協辦的中國煉焦行業協會八屆三次理事(擴大)huiyizaishandongjinanchenggongzhaokai。zhecihuiyizhizailuoshizhongyangjingjigongzuohuiyijingshen,tuidongguoneijiaohuaxingyechaodipaifanggaizao,yingzaolvseditanchanyejiankangfazhanshengtai,quanmianwancheng“十四五”規劃目標任務。山冶設計分別以“清潔、高效、推進流程創新,實現焦化企業可持續發展”“焦化行業數智化變革——山冶設計從傳統到創新的轉型之路”為主題在會上做了報告,為中國綠色焦爐和智能焦爐提供了山冶設計的解決方案。

圖為大會會場
打造係列化、多樣化、定製型焦爐
目前,焦化行業已步入深度調整期,這次會議圍繞2025年焦化行業運行情況和中焦協重點工作、焦化超低審核流程、焦化超低排放改造示範企業經驗、焦炭及上下遊市場、節能環保及煤氣淨化技術進行了集中探討、分析,助力企業在超低排放改造、標準體係建設、數智化轉型等方麵持續發力,應對階段性困局。來自鞍鋼股份、國家能源集團、中冶焦耐、河南利源、華菱湘鋼、雲南煤業、南京鋼鐵、包鋼股份、方大特鋼、福建三鋼、甘肅酒鋼、廣西鋼鐵、河北峰峰、河北華豐、江蘇沙鋼、淮鋼特鋼、黑貓集團、開灤能源、柳州鋼鐵、馬鋼集團、遷安中化、山鋼股份、山東榮信、山西焦化、山西陽光、山西閩光、山西梗陽、唐山美錦、盛隆化工、盛隆泰達、旭陽集團、中鋼設備、中天鋼鐵、重慶鋼鐵等120多家企業的共計200餘名代表和行業專家,參加了此次大會。

圖為山冶設計董事長宋誌順在會上致辭
山冶設計董事長宋誌順在會議致辭中表示,中國煉焦行業協會及各會員單位在落實國家產業政策和服務企業發展、技術革新中不斷邁出新步伐,近年來行業節能減排成效顯著,超低排放改造覆蓋重點區域企業;產能結構持續優化,行業集中度大幅提升,產業更趨綠色低碳。山冶設計堅持“一切為用戶著想”的服務理念,積極響應國家產業結構調整、新xin舊jiu動dong能neng轉zhuan換huan工gong作zuo要yao求qiu,積ji極ji培pei育yu新xin質zhi生sheng產chan力li,加jia上shang優you質zhi服fu務wu,推tui動dong了le我wo國guo綠lv色se焦jiao爐lu的de迭die代dai升sheng級ji。特te別bie是shi焦jiao爐lu板ban塊kuai,自zi從cong山shan冶ye設she計ji與yu意yi大da利liPW公司獨家合作後,以定製化設計的理念,先後開發設計了7米頂裝焦爐、7.3米頂裝焦爐、7.6米頂裝焦爐、6.25米搗固焦爐、6.73米搗固焦爐、7.15米搗固焦爐等係列化、多樣化、定製型爐型。在煤氣淨化方麵,依托企業設計院的優勢,以及重視本質化安全、生產指標優良等特點,山冶設計先後自主承擔了河南利源、河北新興鑄管、山西盛隆泰達、山西閩光、河北新彭楠、遼寧淩鋼、山西晉鑫、山東永鋒臨港、甘肅酒鋼全流程煤氣淨化工程,項目模式從設計、總承包,到設計+管理、拆除+新建,實現了全覆蓋,焦化工程優勢在全流程真正得到了體現。
圖為河南利源新能科技焦化項目
pingjiechixudejishuchuangxinheyouzhidefuwu,shanyeshejizaixingyeneidedaoleyezhuhezhuanjiaderenkeyuxinren,yijingchengweizhongguogangtiejishuyufuwugongyingshangliudapinpaiqiye、國家工信部綠色製造係統解決方案供應商及中國魯班獎、國家優質工程獎獲得企業和國家“十三五”創新工程獎獲得企業,並連續多年獲得中國鋼鐵行業綠色低碳優秀品牌企業、中國鋼鐵產業鏈工程技術類綠色標杆企業,跨入了中國冶金工程技術服務商第一梯隊。
清潔、高效、推進流程創新,實現焦化企業可持續發展
在這次會議上,山冶設計分別以“清潔、高效、推進流程創新,實現焦化企業可持續發展”“焦化行業數智化變革——山冶設計從傳統到創新的轉型之路”為題做了大會主旨報告。山冶設計化工事業部部長陳淼在報告中詳細介紹了焦爐綠色升級改造技術、幹熄焦優化改造技術和煤氣淨化係統優化改造技術。
焦爐綠色升級改造技術。定製化設計理念:區別於常規固定爐型,山冶設計與意大利PW公司結合企業實際情況進行焦爐的定製化設計。根據用戶提供的產能、場地及原燃料等條件,通過火焰分析模型、薄爐牆、分段加熱+大廢氣循環、鐵件分析、SOPRECO®dantanhuashiyalitiaojiedengxianjinjishudeyingyong,zaijinliangbaoliuheyuanyoushebeitongyongxingdeqiantixia,dingzhihuashejixinxingjienenghuanbaojiaolu,shixianjingjiheshehuixiaoyidetisheng。dichengben、短周期改造模式:拆除舊焦爐耐材及護爐鐵件,在原有焦爐基礎上重建,焦爐尺寸基本不變;保留焦爐基礎、抵抗牆、煤塔、端台、間台、煙囪、軌道基礎等主體結構,利舊率高;采用分步或搭接拆除重建工藝,盡可能降低改造期間焦炭產量損失。采用該模式,投資成本僅為新建7米焦爐的35%~45%,投資回收期≤4年;改造後的焦爐,節能環保水平提升,運行成本降低;單座焦爐改造周期約7個月~9個月。

圖為抗形變多段式保護板熱形變模擬圖
焦爐綠色升級改造技術特點及優勢:在相同產能條件下,操作及檢修時間更充裕;NOx排放低,環保水平高,通過多段空氣助燃+大廢氣循環量等源頭控硝燃燒技術的應用,改造後的焦爐解決了常規焦爐燃燒廢氣NOx濃度高的難題,顯著降低脫硝運行費用;頂裝焦爐NOx排放量<150mg/m³(MG加熱),滿足國家超低排放要求,以2座55孔6米焦爐為例,噸焦節省脫硝費用約4元,每年可降低脫硝運行費用在456萬元以上;焦爐熱效率高,煉焦能耗低,山冶設計改造焦爐采用FAN火焰分析模型、薄爐牆、高導熱矽磚等技術,優化焦爐爐體及加熱係統設計,提高焦爐熱效率,降低煉焦能耗,焦爐煉焦耗熱量優於煉焦特級爐水平,以2座55孔6米焦爐為例,噸焦節省煤氣約18.7立方米,每年可降低焦爐煤氣消耗費用在1708萬元以上;焦爐結構嚴密、長壽,非甲烷總烴排放少,通過焦爐爐體VAP組裝技術,以及爐頂、蓄xu熱re室shi和he焦jiao爐lu基ji礎chu頂ding板ban隔ge熱re密mi封feng技ji術shu的de應ying用yong,實shi現xian對dui焦jiao爐lu爐lu體ti結jie構gou的de優you化hua設she計ji,焦jiao爐lu嚴yan密mi性xing好hao,降jiang低di焦jiao爐lu無wu組zu織zhi排pai放fang和he非fei甲jia烷wan總zong烴ting排pai放fang,滿man足zu國guo家jia超chao低di排pai放fang改gai造zao要yao求qiu,同tong時shi設she計ji爐lu牆qiang極ji限xian側ce負fu荷he達da到dao9kPa~12kPa,爐體強度高,焦爐使用壽命長;設備操作簡單、運行穩定、維wei護hu量liang小xiao,山shan冶ye設she計ji采cai用yong鐵tie件jian分fen析xi技ji術shu優you化hua焦jiao爐lu鐵tie件jian係xi統tong設she計ji,保bao護hu板ban采cai用yong抗kang形xing變bian多duo段duan式shi結jie構gou,有you效xiao消xiao除chu機ji械xie應ying力li和he保bao護hu板ban的de彎wan曲qu,最zui大da限xian度du地di避bi免mian保bao護hu板ban的de變bian形xing,使shi保bao護hu板ban始shi終zhong與yu爐lu體ti緊jin密mi貼tie合he,有you效xiao延yan長chang爐lu體ti壽shou命ming,杜du絕jue爐lu體ti冒mao煙yan冒mao火huo;同時,保護板內襯澆注料、陶(tao)瓷(ci)纖(xian)維(wei)材(cai)料(liao)均(jun)在(zai)鐵(tie)件(jian)安(an)裝(zhuang)階(jie)段(duan)完(wan)成(cheng),無(wu)須(xu)在(zai)烘(hong)爐(lu)過(guo)程(cheng)中(zhong)灌(guan)漿(jiang),降(jiang)低(di)工(gong)人(ren)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du),縮(suo)短(duan)了(le)焦(jiao)爐(lu)施(shi)工(gong)周(zhou)期(qi),有(you)利(li)於(yu)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang)提(ti)高(gao),且(qie)燃(ran)燒(shao)室(shi)爐(lu)頭(tou)隔(ge)熱(re)、mifengxiaoguohao,jiaoludeshiyongshoumingchang,luzhuanzhuangjizairetaiweizhi,yubaohubanfeigangxingjiechu,hongluguochengtongguotiaojiegexianxiaodanhuangbaozhengshijiazailutishangdebaohulijunheng,qiehongluguochengzhongluzhubusuilutifashengyidong,youxiaobaohuluti。

焦爐綠色升級改造的SOPRECO®單炭化室壓力調節技術:SOPRECO®單(dan)炭(tan)化(hua)室(shi)壓(ya)力(li)調(tiao)節(jie)係(xi)統(tong)從(cong)源(yuan)頭(tou)控(kong)製(zhi)汙(wu)染(ran)物(wu)產(chan)生(sheng),是(shi)本(ben)質(zhi)環(huan)保(bao)技(ji)術(shu),可(ke)以(yi)協(xie)同(tong)控(kong)製(zhi)所(suo)有(you)汙(wu)染(ran)物(wu)產(chan)生(sheng)和(he)排(pai)放(fang),具(ju)有(you)更(geng)好(hao)的(de)綜(zong)合(he)處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)。其(qi)具(ju)有(you)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)、免維護、調節精度高、運行穩定可靠、調試周期短、應用效果好的優點;可ke實shi現xian炭tan化hua室shi結jie焦jiao過guo程cheng始shi終zhong保bao持chi在zai微wei正zheng壓ya狀zhuang態tai,顯xian著zhu降jiang低di荒huang煤mei氣qi從cong爐lu門men及ji裝zhuang煤mei口kou處chu的de外wai泄xie,降jiang低di焦jiao炭tan燒shao損sun,有you效xiao保bao證zheng了le焦jiao爐lu爐lu體ti及ji護hu爐lu鐵tie件jian使shi用yong壽shou命ming。SOPRECO®單炭化室壓力調節係統+密封式裝煤車還可實現無煙裝煤。
圖為SOPRECO®單炭化室壓力調節閥
幹熄焦優化改造技術。目前,國內6米焦爐配套幹熄焦存在的問題為幹熄爐鍋爐入口負壓值大、滿負荷運行時排焦溫度高、提高循環風量時焦炭易浮起、環形風道內牆易鼓肚變形、一次除塵器采用大擋牆結構,擋牆易倒塌等。幹熄焦改造主要內容為幹熄爐砌築結構改造,包括斜道區單斜道改為雙斜道、環風道內牆厚度增加,優化舌槽結構、預存段砌築結構與改造後的環形風道內牆相匹配等;一次除塵器擋牆砌築結構改造,包括上擋牆采用多層支撐拱結構、優化拱間填充磚舌槽結構等。
幹熄焦優化改造技術優點:有效解決焦炭在斜道區的浮起問題;整個流通斷麵上的流速均勻,最大流速降低40%;增強斜道“牛腿”的結構強度,提高“牛腿”壽命;降低鍋爐入口負壓值,穩定生產操作;降低排焦溫度,提高處理能力;提升一次除塵器擋牆結構穩定性。幹熄焦改造工期及效果:改造工期為40天~45天;改造後排焦溫度降低約10℃~15℃,幹熄焦處理能力提高10%以上,鍋爐入口負壓值降低300Pa~500Pa。
煤mei氣qi淨jing化hua係xi統tong優you化hua改gai造zao技ji術shu。煤mei氣qi淨jing化hua傳chuan統tong上shang稱cheng為wei化hua產chan回hui收shou,理li念nian是shi回hui收shou盡jin可ke能neng多duo的de化hua工gong產chan品pin,伴ban隨sui著zhe行xing業ye的de發fa展zhan,當dang前qian理li念nian是shi通tong過guo冷leng鼓gu、脫硫脫氰、脫苯、脫tuo氨an等deng工gong藝yi為wei後hou續xu深shen加jia工gong提ti供gong更geng加jia潔jie淨jing的de煤mei氣qi。煤mei氣qi淨jing化hua流liu程cheng中zhong冷leng鼓gu是shi核he心xin,但dan目mu前qian國guo內nei企qi業ye普pu遍bian忽hu視shi,這zhe給gei煤mei氣qi深shen加jia工gong和he焦jiao爐lu加jia熱re帶dai來lai諸zhu多duo問wen題ti。據ju中zhong焦jiao協xie調tiao研yan統tong計ji,目mu前qian國guo內nei焦jiao化hua煤mei氣qi淨jing化hua數shu據ju普pu遍bian存cun在zai失shi真zhen現xian象xiang,工gong藝yi管guan理li失shi去qu了le依yi據ju。中zhong焦jiao協xie於yu2022年nian牽qian頭tou發fa起qi初chu冷leng器qi全quan流liu程cheng優you化hua課ke題ti,相xiang關guan焦jiao化hua企qi業ye積ji極ji配pei合he,山shan冶ye設she計ji出chu具ju試shi驗yan實shi施shi方fang案an,山shan東dong博bo宇yu重zhong工gong進jin行xing試shi驗yan裝zhuang置zhi製zhi作zuo,共gong同tong對dui課ke題ti發fa起qi試shi驗yan研yan究jiu。目mu前qian,山shan冶ye設she計ji作zuo為wei第di一yi編bian製zhi單dan位wei完wan成cheng的de《焦爐煤氣初冷器工藝技術規範》團體標準已進入報批階段。
煤氣淨化係統優化改造現場分析及解決思路:初冷器溫度偏高,出口煤氣溫度≤21℃,應將單台初冷器出口溫度小時合格率作為考核指標;循環氨水質量較差、溫度較低,增加氨水焦油分離的停留時間、增加分離槽/剩餘氨水操保溫,設置上下段冷凝液槽、回循環氨水係統的液體要分級管理;初冷器阻力偏大,單台初冷器阻力≤1000Pa,設置高萘液泵;噴灑液含焦油含量低,根據煤氣含萘計算結果,配入新焦油後含焦油比例(45%~50%,作為控製指標)並連排連補;噴淋密度不夠,通過初冷噴淋密度1:1仿真試驗,目前的初冷器噴淋密度需要增加;輕質焦油均未回用,在初冷和電捕收集的焦油可稱為輕質焦油,電捕焦油器需要回初冷器循環槽。
zaiyijingshishideshanxishanjiaochulengqixiangmuzhong,shanyeshejicaiyonglezhongjiaoxietichudequanliuchenglinian,shigongtuzhongtiqianyuzhihepeizhilinshishuifeng,gelixianyoushuifenghelengningyecao,zhutaiqiehuantingyongchulengqigenghuanpensaguandefangshi。shanyeshejixianhougenghuanshang、下(xia)段(duan)冷(leng)凝(ning)液(ye)槽(cao)和(he)水(shui)封(feng),將(jiang)原(yuan)來(lai)的(de)開(kai)孔(kong)的(de)噴(pen)灑(sa)管(guan)更(geng)換(huan)為(wei)帶(dai)有(you)空(kong)心(xin)錐(zhui)的(de)噴(pen)灑(sa)管(guan),通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)噴(pen)淋(lin)密(mi)度(du),下(xia)段(duan)循(xun)環(huan)槽(cao)連(lian)續(xu)補(bu)入(ru)焦(jiao)油(you),優(you)化(hua)工(gong)藝(yi)操(cao)作(zuo);初冷器由原來的3台全開,優化為現在的“2開1備”;初冷器運行阻力為400Pa~600Pa,煤氣出口溫度約21℃。

焦化行業數智化變革——從傳統到創新的轉型之路
山冶設計智能信息分公司總經理蔡成聞在這次會上做了題為《焦化行業數智化變革——山冶設計從傳統到創新的轉型之路》的(de)報(bao)告(gao)。他(ta)結(jie)合(he)國(guo)家(jia)相(xiang)關(guan)產(chan)業(ye)政(zheng)策(ce)對(dui)焦(jiao)化(hua)行(xing)業(ye)信(xin)息(xi)化(hua)現(xian)狀(zhuang)進(jin)行(xing)了(le)分(fen)析(xi),介(jie)紹(shao)了(le)山(shan)冶(ye)設(she)計(ji)焦(jiao)化(hua)智(zhi)能(neng)化(hua)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),並(bing)提(ti)出(chu)了(le)焦(jiao)化(hua)行(xing)業(ye)未(wei)來(lai)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)和(he)實(shi)現(xian)路(lu)徑(jing)。山(shan)冶(ye)設(she)計(ji)錨(mao)定(ding)“本質安全、專注變革、源頭減排、高度智能”的設計理念,貫徹“高質量、高效率、低消耗、少定員”的建設目標,以集中管控為基礎平台,以流程再造為創新抓手,以智能製造為技術手段,打造國際先進的數字化焦化工廠。
圖為淩鋼集團焦爐裝備升級綠色發展改造項目大數據平台現場
山冶設計順應“互聯網+”的(de)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)形(xing)勢(shi),不(bu)斷(duan)創(chuang)新(xin)實(shi)踐(jian),自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)了(le)焦(jiao)化(hua)大(da)數(shu)據(ju)平(ping)台(tai)作(zuo)為(wei)焦(jiao)化(hua)數(shu)字(zi)工(gong)廠(chang)的(de)數(shu)據(ju)中(zhong)台(tai)。焦(jiao)化(hua)大(da)數(shu)據(ju)平(ping)台(tai)彙(hui)聚(ju)工(gong)廠(chang)運(yun)行(xing)產(chan)生(sheng)的(de)各(ge)類(lei)數(shu)據(ju),應(ying)用(yong)大(da)數(shu)據(ju)、雲計算、人工智能、數字孿生技術,開發出各類智能管理應用平台,將生產、調度、能源、安全、設備、物流、環境等生產要素統籌管控,打破信息壁壘,實現了生產運維集約化、業務管理專業化、信xin息xi共gong享xiang高gao效xiao化hua,為wei精jing益yi生sheng產chan和he精jing準zhun決jue策ce提ti供gong了le有you力li保bao障zhang。蔡cai成cheng聞wen在zai報bao告gao中zhong提ti出chu,人ren工gong智zhi能neng已yi經jing快kuai速su進jin入ru傳chuan統tong行xing業ye,但dan如ru何he利li用yong人ren工gong智zhi能neng賦fu能neng焦jiao化hua行xing業ye,是shi業ye界jie必bi須xu要yao思si考kao的de問wen題ti。蔡cai成cheng聞wen認ren為wei,應ying繼ji續xu挖wa掘jue人ren工gong智zhi能neng專zhuan業ye模mo型xing潛qian力li,幫bang助zhu生sheng產chan企qi業ye進jin一yi步bu節jie能neng、降本、增效。
zhecihuiyidechenggongjuban,bujinweixingyeneidezhuanjiaxuezheheqiyedaibiaotigongleyigejiaoliuhezuodepingtai,yeweijiaohuaxingyedeweilaifazhanzhiminglefangxiang。tongguoshenrudejishujiaoliuhesixiangpengzhuang,yuhuidaibiaoduituijinjiaohualvseditanzhuanxing,tuidongxingyechanyelianronghefazhan,chixutuijinshujufunengquanchanyelianxietongzhuanxingyoulegengshenkerenshihelijie,weituidongzhexiejishudejinyibufazhanheyingyongdiandinglejianshijichu。
焦化行業正站在綠色轉型與高質量發展的曆史關口。麵對“雙碳”目標下的挑戰與機遇,中國煉焦行業協會將與會員企業更應堅定信心、kaifanggongxiang,yigenggaozhanweijianxinglvsefazhanshiming,yigengshixingdongfunengxingyezhuanxingshengji。zhiyouhezuofazhan,xieshougongjin,cainengjiangjiaohuaxingyedazaochengweiguojianengyuangemingyugongyeditanzhuanxingdebiaoganlingyu,weigoujianxiandaihuachanyetixigongxianjiaohualiliang。weilai,shanyeshejijiangzaijishuchuangxindelutushangjiangjixuyongwangzhiqian、砥礪前行。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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