前不久,一場橫跨歐亞的焦化行業“取經之旅”引人注目——中國煉焦行業協會率代表團前往德國,參加了德國焦化工程師協會(VDKF)舉辦的“德國2025焦化技術國際大會”,并實地考察了蒂森克虜伯施韋爾根焦化廠、西馬克集團(SMS)總部及德國伍德公司(Uhde)。對標國際一流企業,我國焦化行業有哪些“經”要取?又該如何以他山之石助力綠色轉型?
中國煉焦行業協會會長石巖峰近日接受記者采訪時表示,中國焦化行業的綠色發展需要在工藝設計環節擁抱全生命周期理念,突破高端技術的同時實現精準管控,并積極在國際合作領域共建知識與技術橋梁。
“第一本經”——擁抱全生命周期設計理念
德國作為現代工業焦化的發源地,其設計理念深刻影響著全球焦化行業。盡管中國焦爐在大型化方面已居世界前列,但焦爐的設計和運行理念與德國相比仍有差異。石巖峰強調,從原理認知到設計認知,是中國焦化行業做大做強的必由之路。
代表團來到德國施韋爾根焦化廠車間,一臺連續運行8年無需人工維護的焦化設備令他們驚嘆不已。“它從不需要擦拭保養,使用壽命到期直接更換。”施韋爾根焦化廠負責人說。
據悉,德國焦爐均為非標設計,即針對焦化目標產能、環保要求、煉焦煤參數、加熱用煤氣和公輔情況、建設用地等條件,為焦化廠定制設計焦爐參數,其核心目標之一是追求50年以上的使用壽命和極致穩定性。這體現的是德國焦化企業將設備全生命周期成本納入初始投資核算的核心理念。 石巖峰說:“同樣的焦化設備,德國按50年使用壽命設計,我們往往按25年設計。表面看他們單次投資高,但算上我們設備的更換、管理、維修以及人力維護成本,總成本反而更高。這要求我們不僅要更新設備,更要更新理念。”石巖峰談道,“德國企業在設計源頭保障本質安全、本質環保、本質節能,這啟示我們要將環保、安全、節能作為內在基因根植于系統源頭設計的初始階段。”
相較于德國焦化行業的全生命周期設計理念,目前國內企業多追求“全產業鏈覆蓋”。對此,石巖峰認為應“合作共贏、各精其業”。他以芯片行業舉例說:“臺積電專攻制造,阿斯麥專注于光刻機,甚至光源也有獨立供應商,而英特爾大包大攬反而落后。焦化行業同理,煤炭企業應鉆研配煤技術,鋼廠該專注高爐優化,強行打通產業鏈只會分散精力,降低整體效率。參與產業鏈的企業越來越多,每個企業都聚焦各自核心工藝,這才是提升產業鏈韌性的關鍵。”
同時,他認為焦化設備也不應一味追求大型化,而應設計以最優成本、最低環保負荷、最低能耗來生產最優產品的“適度大型化”設備。
“第二本經”——通過數字升級實現精準管控
在參會期間,代表團發現,德國企業、大學、研究機構間緊密合作,形成了良好的產學研用生態,奠定了技術創新的基石。“國內科研和生產兩大環節存在脫節,需在開發高端技術的同時,夯實基礎工藝,利用現代化技術持續優化參數,實現精準管控。”石巖峰坦言。
石巖峰強調,企業盈利的關鍵在于通過精細化的工藝和生產管控,降低生產成本,并將安全、環保、節能等一系列措施落實到工藝和生產管理中,實現本質安全、本質環保、本質節能。而要在合規前提下降低生產成本,從備煤、煉焦、煤氣凈化、安全環保等方面嚴格控制工藝參數是關鍵。例如,嚴格控制入爐煤水分的長周期穩定,在減低能源消耗的同時,還可以提高焦炭質量,提高全焦價格,并延長焦爐壽命。
要實現精準管控,數字化轉型是必經之路。在考察過程中,代表團發現歐洲焦化企業自動化裝備水平領先于絕大部分國內企業,煉焦煤檢測也規范嚴格,其所有采購煤制必須經過一系列檢測數據的確認,對煉焦煤膨脹壓力和收縮都有專門的小焦爐試驗裝置,并且調研的三家焦化企業所有有組織污染源均通過在線監測與政府部門聯網,一旦超標就要被處罰。
相比之下,國內焦化行業自動化則普遍面臨困境。石巖峰指出,這是由于國內焦化企業90%的DCS系統數據未被分析,50%的數據存疑。深層原因是人才斷層,國內相關開發人員多為自動化或計算機背景出身,而德國工業軟件開發者是具備行業專業知識背景的復合人才。他認為,只有真正懂焦化行業,開發的軟件才能更好地有效服務行業。
但他同時也表示:“德國在綠色工藝設計上有所領先,但中國在末端節能和環保治理技術上,如循環氨水余熱利用、上升管余熱利用等方面已實現超越。未來是互相借鑒理念、互通有無的時代,我們在大型焦爐運行管理方面有優勢,但也需在底層數據運維、物性參數積累等數字化基礎方面向德國學習。”據他介紹,中國煉焦行業協會將繼續推動工業數字化,完善氨法PDS離線專家系統,初步測算該系統可為200萬噸焦化產能年降本約300萬元,最大程度減少脫硫廢液的產生;協會還將在未來開發洗脫苯、煤氣凈化等離線專家系統。
“第三本經”——搭建國際知識與技術合作橋梁
石巖峰表示,我國焦化技術已在東南亞、非洲等新興市場輸出。雖然歐洲市場因產業萎縮及碳排放壓力導致需求有限,但技術交流與互鑒的大門始終敞開。未來5—10年焦化產能會縮減,只有更環保、更綠色、更節能的企業才有生存的希望,才能做到生存和發展。
本次考察為國際合作開辟了新路徑,促成吉林省寶利科貿有限公司與Dragon Coal&Coke Consulting簽訂合作協議,合作重點是借鑒德國經驗,完善中國大型焦爐的運維和管理及中國煉焦煤評價方法,并由公司負責人Peter Liszio協助搜尋德國技術相關資料,支持國內改造。
考察期間,代表團與西馬克集團深入探討了焦爐設計、焦爐設備及可搗性試驗平臺等潛在的合作機會。西馬克集團冶金卓越中心執行副總裁Paul Tockert表示,期待與中國焦化企業深化技術交流,以其全球領先技術為更多中國客戶創造長期價值。
據介紹,中國煉焦行業協會還正著力推進中英德三語焦化標準術語的定義與出版工作,為深化國際合作掃除語言障礙。協會也將在未來推動國內小焦爐試驗裝置優化,以適應中國焦爐大型化和長壽化的需求,并計劃引進歐洲可移動爐墻小焦爐的成熟工藝。
代表團成員表示,此次德國考察之旅不僅是一次技術的觀摩,更是一場理念的洗禮,面對未來,要將此次考察所得內化為行動,推動中國焦化行業在綠色工業革命中贏得主動,實現綠色高質量發展。
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