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）會議在山東濟南成功召開。這次會議旨在落實中央經濟工作會議精神，推動國內焦化行業超低排放改造，營造綠色低碳產業健康發展生態，全面完成“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

　　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范企業經驗、焦炭及上下游市場、節能環保及煤氣凈化技術進行了集中探討、分析，助力企業在超低排放改造、標準體系建設、數智化轉型等方面持續發力，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、云南煤業、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余名代表和行業專家，參加了此次大會。

圖為山冶設計董事長宋志順在會上致辭

　　山冶設計董事長宋志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、新舊動能轉換工作要求，積極培育新質生產力，加上優質服務，推動了我國綠色焦爐的迭代升級。特別是焦爐板塊，自從山冶設計與意大利PW公司獨家合作后，以定制化設計的理念，先后開發設計了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米搗固焦爐等系列化、多樣化、定制型爐型。在煤氣凈化方面，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，山冶設計先后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、遼寧凌鋼、山西晉鑫、山東永鋒臨港、甘肅酒鋼全流程煤氣凈化工程，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

　　憑借持續的技術創新和優質的服務，山冶設計在行業內得到了業主和專家的認可與信任，已經成為中國鋼鐵技術與服務供應商六大品牌企業、國家工信部綠色制造系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，并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桿企業，跨入了中國冶金工程技術服務商第一梯隊。

　　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、干熄焦優化改造技術和煤氣凈化系統優化改造技術。

　　焦爐綠色升級改造技術。定制化設計理念：區別于常規固定爐型，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制化設計。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、薄爐墻、分段加熱+大廢氣循環、鐵件分析、SOPRECO?單炭化室壓力調節等先進技術的應用，在盡量保留和原有設備通用性的前提下，定制化設計新型節能環保焦爐，實現經濟和社會效益的提升。低成本、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、抵抗墻、煤塔、端臺、間臺、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；改造后的焦爐，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，改造后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、薄爐墻、高導熱硅磚等技術，優化焦爐爐體及加熱系統設計，提高焦爐熱效率，降低煉焦能耗，焦爐煉焦耗熱量優于煉焦特級爐水平，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、蓄熱室和焦爐基礎頂板隔熱密封技術的應用，實現對焦爐爐體結構的優化設計，焦爐嚴密性好，降低焦爐無組織排放和非甲烷總烴排放，滿足國家超低排放改造要求，同時設計爐墻極限側負荷達到9kPa~12kPa，爐體強度高，焦爐使用壽命長；設備操作簡單、運行穩定、維護量小，山冶設計采用鐵件分析技術優化焦爐鐵件系統設計，保護板采用抗形變多段式結構，有效消除機械應力和保護板的彎曲，最大限度地避免保護板的變形，使保護板始終與爐體緊密貼合，有效延長爐體壽命，杜絕爐體冒煙冒火；同時，保護板內襯澆注料、陶瓷纖維材料均在鐵件安裝階段完成，無須在烘爐過程中灌漿，降低工人的勞動強度，縮短了焦爐施工周期，有利于施工質量提高，且燃燒室爐頭隔熱、密封效果好，焦爐的使用壽命長，爐柱安裝即在熱態位置，與保護板非剛性接觸，烘爐過程通過調節各線小彈簧保證施加在爐體上的保護力均衡，且烘爐過程中爐柱不隨爐體發生移動，有效保護爐體。

　　焦爐綠色升級改造的SOPRECO?單炭化室壓力調節技術：SOPRECO?單炭化室壓力調節系統從源頭控制污染物產生，是本質環保技術，可以協同控制所有污染物產生和排放，具有更好的綜合處理效果。其具有結構簡單、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；可實現炭化室結焦過程始終保持在微正壓狀態，顯著降低荒煤氣從爐門及裝煤口處的外泄，降低焦炭燒損，有效保證了焦爐爐體及護爐鐵件使用壽命。SOPRECO?單炭化室壓力調節系統+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

　　干熄焦優化改造技術。目前，國內6米焦爐配套干熄焦存在的問題為干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、環形風道內墻易鼓肚變形、一次除塵器采用大擋墻結構，擋墻易倒塌等。干熄焦改造主要內容為干熄爐砌筑結構改造，包括斜道區單斜道改為雙斜道、環風道內墻厚度增加，優化舌槽結構、預存段砌筑結構與改造后的環形風道內墻相匹配等；一次除塵器擋墻砌筑結構改造，包括上擋墻采用多層支撐拱結構、優化拱間填充磚舌槽結構等。

　　干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；整個流通斷面上的流速均勻，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；提升一次除塵器擋墻結構穩定性。干熄焦改造工期及效果：改造工期為40天~45天；改造后排焦溫度降低約10℃~15℃，干熄焦處理能力提高10%以上，鍋爐入口負壓值降低300Pa~500Pa。

　　煤氣凈化系統優化改造技術。煤氣凈化傳統上稱為化產回收，理念是回收盡可能多的化工產品，伴隨著行業的發展，當前理念是通過冷鼓、脫硫脫氰、脫苯、脫氨等工藝為后續深加工提供更加潔凈的煤氣。煤氣凈化流程中冷鼓是核心，但目前國內企業普遍忽視，這給煤氣深加工和焦爐加熱帶來諸多問題。據中焦協調研統計，目前國內焦化煤氣凈化數據普遍存在失真現象，工藝管理失去了依據。中焦協于2022年牽頭發起初冷器全流程優化課題，相關焦化企業積極配合，山冶設計出具試驗實施方案，山東博宇重工進行試驗裝置制作，共同對課題發起試驗研究。目前，山冶設計作為第一編制單位完成的《焦爐煤氣初冷器工藝技術規范》團體標準已進入報批階段。

　　煤氣凈化系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℃，應將單臺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/剩余氨水操保溫，設置上下段冷凝液槽、回循環氨水系統的液體要分級管理；初冷器阻力偏大，單臺初冷器阻力≤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，配入新焦油后含焦油比例（45%~50%，作為控制指標）并連排連補；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。

　　在已經實施的陜西陜焦初冷器項目中，山冶設計采用了中焦協提出的全流程理念，施工圖中提前預制和配置臨時水封，隔離現有水封和冷凝液槽，逐臺切換停用初冷器更換噴灑管的方式。山冶設計先后更換上、下段冷凝液槽和水封，將原來的開孔的噴灑管更換為帶有空心錐的噴灑管，通過增加噴淋密度，下段循環槽連續補入焦油，優化工藝操作；初冷器由原來的3臺全開，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℃。

　　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》的報告。他結合國家相關產業政策對焦化行業信息化現狀進行了分析，介紹了山冶設計焦化智能化解決方案，并提出了焦化行業未來的智能化發展方向和實現路徑。山冶設計錨定“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臺，以流程再造為創新抓手，以智能制造為技術手段，打造國際先進的數字化焦化工廠。

 

圖為凌鋼集團焦爐裝備升級綠色發展改造項目大數據平臺現場

　　山冶設計順應“互聯網+”的行業發展形勢，不斷創新實踐，自主研發了焦化大數據平臺作為焦化數字工廠的數據中臺。焦化大數據平臺匯聚工廠運行產生的各類數據，應用大數據、云計算、人工智能、數字孿生技術，開發出各類智能管理應用平臺，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、信息共享高效化，為精益生產和精準決策提供了有力保障。蔡成聞在報告中提出，人工智能已經快速進入傳統行業，但如何利用人工智能賦能焦化行業，是業界必須要思考的問題。蔡成聞認為，應繼續挖掘人工智能專業模型潛力，幫助生產企業進一步節能、降本、增效。

　　這次會議的成功舉辦，不僅為行業內的專家學者和企業代表提供了一個交流合作的平臺，也為焦化行業的未來發展指明了方向。通過深入的技術交流和思想碰撞，與會代表對推進焦化綠色低碳轉型，推動行業產業鏈融合發展，持續推進數據賦能全產業鏈協同轉型有了更深刻認識和理解，為推動這些技術的進一步發展和應用奠定了堅實基礎。

　　焦化行業正站在綠色轉型與高質量發展的歷史關口。面對“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、開放共享，以更高站位踐行綠色發展使命，以更實行動賦能行業轉型升級。只有合作發展，攜手共進，才能將焦化行業打造成為國家能源革命與工業低碳轉型的標桿領域，為構建現代化產業體系貢獻焦化力量。未來，山冶設計將在技術創新的路途上將繼續勇往直前、砥礪前行。