
潞安化工机械集团移动式管子管板智能焊接机器人场景
曾经,在山西这片煤炭资源富集的土地上,装备制造企业的生存逻辑很简单:把锅炉造得结实耐用,把管道焊得密不透风,靠着老师傅的手艺和吃苦耐劳的劲头,就能在产业链上站稳脚跟。
如今,当“三高煤”的清洁利用成为世界性难题,当智能制造的浪潮席卷传统车间,当“双碳”目标倒逼产业转型,潞安化工机械集团作为一家有着六十年历史的装备制作企业,用实际行动写在滚烫的钢板上,把厚重的历史转化为前行的底气。
从耐火砖到水冷壁:技术攻坚,打破国外气化装备垄断
2001年,当潞安化工机械集团与清华大学岳光溪院士团队第一次握手时,没人能想到,这场合作会持续二十五年,彻底改写了中国煤气化装备的命运。
那时的中国煤化工行业,面临一个尴尬的“卡脖子”困境:山西有三分之一的煤炭属于“三高煤”——高硫、高灰、高灰熔点,这种煤就像一块“硬骨头”,传统的耐火砖气化炉啃不动,进口设备又贵得吓人,且对国内煤种“水土不服”。潞安化工机械集团扎根装备制造与市场一线,清华团队手握扎实的理论研究,双方一拍即合:我们要造中国人自己的气化炉。
这就是晋华炉的缘起。但真正的考验,从“1.0”到“2.0”的跨越才刚刚开始。
晋华炉1.0采用分级给氧新技术,但仍用耐火砖作炉膛内衬,也是致命的软肋:耐火砖每年要停炉检修两个月,单台更换成本高达数百万,运行效率低。2.0的方向很明确——用水冷壁替代耐火砖,提高炉内燃烧温度。这听起来只是材料的替换,实则是对技术路线的重构。水冷壁不仅要承受上千度的高温熔渣冲刷,要解决大型筒体焊接变形问题,还要保证数十年连续运行的可靠性,每个环节都是“硬骨头”。
“那段时间,整个团队都动摇过。”回忆晋华炉2.0的研发岁月,该公司副总经理任远的语气依然沉重。市场上,国外成熟炉型不断挤压生存空间;实验室里,理论仿真数据与工业实际工况反复“打架”——清华团队侧重量子级别的热量回收效率,制造端却盯着大型筒体焊接的变形量和高温承压的安全边际。最艰难的时候,十几种水冷壁方案被接连否定,有人开始怀疑:这条全新路线,到底能不能走通?
让他们咬牙坚持的是三个“看得见”的底气:山西“三高煤”的产业刚需摆在眼前,没有退路;院士团队反复论证“以渣抗渣”的底层逻辑在理论上站得住脚;更重要的是,团队清醒地认识到,优化耐火砖炉只是短期逐利,只有彻底攻克水冷壁技术,才能建立长期的差异化竞争优势。
“遇到分歧,我们用真实试验数据说话,矛盾反而成了技术迭代的催化剂。”任远告诉记者,这种“用数据说话”的务实作风,最终让团队在2011年迎来了首台晋华炉2.0一次开车成功。当水冷壁在高温熔渣的冲刷下稳稳矗立,当“三高煤”被高效清洁气化,那块曾经让团队夜不能寐的钢板,终于成了中国企业打破国外技术垄断的“护城河”。
如今,晋华炉系列已从1.0迭代至3.0,技术达到国际先进水平,水冷壁直连废锅气化炉在国内同类产品市场占有率名列前茅,累计销售近百台(套),捧回20余项大奖。但比奖牌更重要的,是这套“企业出题、院所解题、成果共享”的产学研模式——双方共建院士工作站,专利与市场收益按约定共享,人员长期互驻,打通了从实验室到工厂的“最后一公里”。这不是“一锤子买卖”,而是“一家人、一条心”的深度绑定。
从老手艺到新智造:人机协同,重塑高端制造精度标杆
走进潞安化工机械集团的智能工厂,记者看到一幅颇具张力的画面:一边是有着几十年工龄的老焊工,一边是日夜运转的焊接机器人;一边是传承了六十年的制造经验,一边是实时跳动的数字大屏。
“很多企业搞智能化,就是买几台机器人,减少几个操作工,这叫‘机器换人’,治标不治本。”任远说。在潞安化机看来,真正的智能制造,是以数据为纽带,打通研发设计、生产制造、运营管理的全生命周期,构建一个“感知敏锐、决策智能、执行精准”的智慧工厂生态。
过去,焊接作业高度依赖老师傅的“听声、看花、凭手感”,质量波动大,返修率常年在1.5%左右徘徊。一块管板的焊接,老师傅焊得漂亮,新手焊得勉强,这种“人治”模式,在高端装备制造的精度要求面前,越来越力不从心。
改变从“让数据说话”开始。管板自动焊接机器人上线后,焊接质量全程自动控制,管头焊缝一次合格率从98.5%跃升至99.5%。别小看这1个百分点的提升,在大型压力容器制造中,这意味着每年减少数百小时的返修工时,意味着设备在极端工况下的可靠性大幅提升。
更隐秘的变革发生在原材料环节。自动切割机器人搭配板材优化排料算法,像一位精打细算的“数字管家”,把每一块钢板的利用率榨到极致。钢板损耗量降低25.2%,每年节省钢材消耗上千吨。在钢材价格波动剧烈的今天,这种“向算法要效益”的能力,直接关系到企业的生死线。
2025年,潞安化机获评工信部“卓越级智能工厂”,创建了离散型智能制造新模式。但比这块金字招牌更有价值的,是企业在转型中坚守的“人本逻辑”:智能制造不是淘汰人,而是提升人。老师傅的经验被转化为数据模型,新人在数字系统的辅助下快速成长,人与机器从“替代关系”变成了“协同关系”。
“转型的核心不是淘汰人,而是提升人。”这句话背后,是一家老牌制造企业对“人”的尊重,也是对制造业本质的深刻理解——无论技术如何迭代,最终都要靠人的智慧去驾驭。
从煤气化到氢时代:双轨布局,解锁老牌企业转型新局
如果说晋华炉代表了潞安化机在传统煤化工领域的“深度”,那么“晋华槽”则象征着这家老厂在新能源赛道上的“跨度”。
2024年12月,山西省首台成套绿氢制备核心装备——“晋华槽”在潞安化机正式下线。这台每小时可产氢1000标准立方米的碱性电解槽,电流密度达到3000A,直流电耗低至4.06kWh/Nm3,性能指标达到国内一流水平。它的诞生,标志着这家六十年的老厂,正式拥有了“煤气化”与“绿氢制备”两条生命线。
“晋华槽”的研发,复制了晋华炉的成功经验——再次联合清华大学,携手碳能科技,走“产学研深度绑定”的老路,却闯出了“新能源装备”的新局。这种“老瓶装新酒”的智慧,正是潞安化机最鲜明的转型底色:不抛弃传统优势,但绝不在舒适区躺平。
绿氢可用于化工生产、氢冶金、电厂低碳掺烧、加氢站,既能帮助传统煤化工降碳,也可支撑储能产业、零碳园区建设。在“双碳”目标下,这块钢板承载的,已不仅仅是一家企业的未来,更是传统能源大省绿色转型的装备支撑。
但新能源赛道的竞争,远比传统领域更为残酷。市场竞争主体快速涌入,技术迭代速度加快,研发投入压力大,下游市场规模化应用尚在培育阶段,盈利周期较长。面对这些挑战,潞安化机的应对策略显得既务实又大胆。
“一方面,深耕传统主业,推进晋华炉4.0迭代,同时攻坚适配山西‘三高煤’的SG超高温气化技术,筑牢基本盘;另一方面,完善电解槽产品谱系,同步推进二氧化碳电解、加氢制甲醇成套装备的产业化,围绕‘气—氢—醇—储’绿色能源装备体系,培育新质增长极。”任远的目光中满是坚定与期待。
“做精主业、做长链条、做优品牌”,这十二个字背后,是一家老牌企业对产业周期的清醒认知:传统优势是“护城河”,新能源是“增长极”,两者不是非此即彼,而是互为支撑。当煤气化装备为化工行业提供“减碳”方案,当绿氢装备为能源转型提供“零碳”路径,潞安化机正在从单一的煤化工装备制造商,向传统能源与新能源装备双轮驱动的综合型高端装备企业蜕变。
记者手记
六十年,三代人。
从耐火砖到水冷壁,见证了二十五年的产学研“双向奔赴”,把“三高煤”的气化难题从“不可能”变成了“中国方案”;从老手艺到新智造,承载了智能制造的“赋能”真谛,让老制造长出了“新智造”的筋骨;从煤气化到氢时代,正指向“气—氢—醇—储”的未来图景,在传统与新兴之间架起了桥梁。
潞安化工机械集团的故事告诉我们:老牌企业的内核,从来不在于“老”,而在于“韧”——那种在核心技术面前“十年磨一剑”的定力,在转型阵痛中“以人为本”的温度,在市场变局中“务实落地”的清醒。
科技创新的浪潮永无止境,但那些把根扎深、把事做实的企业,永远有属于自己的浪花。
(文/图李佳琦陈阳)
(来源:潞安化工集团网站)
[编辑:赵孝蕾]
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