航天爐又名HT-L粉煤加壓氣化爐,它可以將煤炭高效、環保、低成本地轉化成氣態的潔凈一氧化碳和氫氣混合氣體,廣泛應用于煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制油、煤制氫等煤化工領域。
日投煤量3500噸的氣化爐,是航天工程公司為大規模干煤粉氣流床氣化技術開發及示范項目設計研發的超大型粉煤氣化爐。該爐型具有產量更大、技術指標更優、一次性投資更省、運行成本更低、環保水平更高等優勢,代表著現代煤化工最先進的煤氣化技術水平。
由于國內氣化爐技術都是激冷流程,沒有將煤氣化的高溫合成氣(>1350℃)顯熱充分利用,造成部分能源的浪費。2018年,建龍川鍋與航天工程公司簽署合作協議,共同研發半廢鍋。
據測算,航天煤粉氣化技術的冷煤氣效率約83%,煤中約14%的熱值以顯熱存在,半廢鍋顯熱回收后能提高效率約4%-5%。但配套氣化爐的輻射廢鍋研發是全新的領域,沒有可以參照的標準,在研發上存在極大的難度。
建龍川鍋組成了以總工程師張煒和首席專家孫剛為首的研發團隊,從熱力計算、構思新結構及優化、材料選擇、防腐措施、新工藝、新工裝等進行研發論證。為便于輻射廢鍋產品的制造和吊裝,工藝、檢驗、分廠三方進行了多次溝通和修改,于2019年2月完成了輻射廢鍋的施工圖設計。
作為一項全新的產品,廢鍋產品的生產也是對建龍川鍋制造和生產組織能力的極大考驗。
廢鍋產品結構復雜,分為外層水冷壁、內層水冷屏及上下圓集箱,全長20多米,直徑3.2米,重量近40噸。產品要按照容器標準制造驗收,對產品外觀質量、尺寸精度要求十分嚴格。而且該產品焊接空間小,焊接難度大,對技能焊工提出了更高的要求。建龍川鍋通過幾次產前策劃會,對人員進行分工,就涉及的焊接、拼接劃線、冷作、檢驗、照光以及配套需求進行了總體安排,對產品生產流程、工序控制、計劃完成情況及過程質量進行了嚴格控制。
2019年11月28日,廢鍋這場戰役終于進入了總裝這一關鍵環節。總裝的難點在于集箱的定位及過程形變的控制,如何確保最終定位的準確性是要重點解決的問題。為此,建龍川鍋組織技術人員和總裝工人進行反復研究實踐,他們通過旋轉工裝和兩臺50T翻轉臺,實現了裝配工位和焊接工位的分離,大大降低了焊接施工難度(焊縫總長度12000米);通過將大型模塊合理分段和預制,實現了焊接收縮分段補償,保證了大型裝焊件尺寸要求,同時在分模塊上實現了焊接自動焊,等等。2020年4月16日,廢鍋產品順利發貨,圓滿交付用戶,這也為雙方進一步合作打下良好的基礎。
據悉,建龍川鍋與航天工程公司已開始共同研發全廢鍋產品,全廢鍋顯熱回收后能提高效率約9%。
建龍川鍋廢鍋產品從研發、方案設計、施工設計、制造到安裝、運行,歷時近3年,凝聚了該公司研發團隊和生產團隊的辛勞和智慧,同時也驗證了建龍川鍋作為“國家企業技術中心”的研發實力,檢驗了企業的生產組織和團結協作能力。廢鍋的成功投運,為建龍川鍋實現向“成為工業綠色能源高效清潔利用引領者”的目標又增添了一項高新“武器”,同時也為推進煤化工行業轉型升級、實現雙碳目標起到了積極的作用。