煉油企業的人們常說，煉油就是煉設備，設備的重要性不言而喻。對于煤制油企業來說，復雜的工藝技術流程對設備的要求更高。十多年前，國家能源集團化工公司建成的世界首套百萬噸級煤直接液化生產裝置，曾經好多設備來自進口。為解決設備卡脖子問題并降低建設和運營成本，國家能源集團化工人始終堅信“中國人一定能，中國設備一定行”，勇闖設備國產化難關，走出了一條設備國產化的自主創新之路。

圖為煤液化四聯合裝置

2021年，國家能源集團化工公司在把握機遇中實干前行，在攻堅克難中開拓進取，開展設備技術攻關、國產化應用改造及修舊利廢工作112項，推動煤直接液化裝備技術水平不斷進步，裝置運行效率不斷提升，交出了一份厚重提氣的成績單。

打破封鎖，探索反應器循環泵自主維修

如果將煤液化裝置比作一個鋼鐵巨人，那么反應器循環泵就是這個巨人的心臟。由于煤直接液化工藝具有高溫高壓、介質復雜且流速快等特性，對循環泵的泵殼和泵體密封面及密封墊片會有不同程度損傷。

反應器循環泵采用進口的電機油浸式離心泵，出于技術保護原因，廠商提供的技術資料寥寥無幾且不包含設備核心數據。同時該型反應器循環泵在國內應用屈指可數，無任何維修經驗可循，設備維護只能依托外方專家親自到現場進行指導，維護費用居高不下。

受新冠疫情影響，在2021年度大檢修期間，外方專家不能按期入境到場，而循環泵泵殼密封面的維修工作在鄂爾多斯煤制油項目尚屬首次。如何解決密封面磨損問題成為一個大難題，從零開始、自主維修、自主攻關成為了國家能源集團化工公司的不二選擇。

知之非艱，行之惟艱。他們以問題為導向成立了由機械、電氣、儀表等專業組成的技術攻關團隊，通過召開專題會進行論證、評估，參考已有的圖紙資料和歷次檢修數據，充分利用現場加工、精密測繪相關資源，嚴格控制現場測繪和加工精度，經過10個晝夜的奮戰，高效完成了反應器循環泵殼體、泵體密封面的自主修復工作。通過對修復后的密封面各部尺寸進行研究推演，創造性的對原密封墊片進行了升級，和對循環泵安裝的原墊片間隙值進行模擬和修正，優化了螺栓受力和密封性能。煤液化兩臺反應器循環泵安裝投用后，密封面零泄漏，達到歷次開車最佳狀態，實現了一次開車成功并安穩運行。

此外，在檢修期間，該公司技術攻關團隊還利用現有技術資料，在充分分析反應器循環泵雙變頻控制系統歷年運行和檢修數據的基礎上，對控制系統內49種關鍵電器元件和533個單體元件進行了自主更新調試，優化了雙變頻控制系統設置，并自主完成了后臺監控功能的組態調試和雙變頻控制系統二次控制回路修改完善相關工作，大幅提升了系統運行的安穩性。

此次探索嘗試，使化工公司掌握了反應器循環泵密封面修復和雙變頻控制系統改造技術，填補了國內技術空白，大幅降低了維修費用，也成為國家能源集團化工公司勇于挑戰進口設備檢修技術難題的經典案例，意義深遠。

創新改造，實現膜分離壓縮機節能新突破

經過多年努力，煤直接液化領域的重要裝備國產化攻關不斷取得突破。但是與國外同行相比，重大裝備及關鍵部件技術攻關工作依然任重道遠。

膜分離壓縮機是煤液化裝置的核心設備之一，屬于兩列對稱雙缸雙作用往復式壓縮機，生產中執行兩開一備，其主要作用是將膜分離系統提純后的氫氣經過壓縮加壓送至反應系統，提供煤液化反應所需氫氣。在正常生產期間，始終有一臺壓縮機處于低負荷狀態，存在“大馬拉小車”現象，一方面易造成曲軸受力不均，總排氣量只能通過出口返入口的調節閥來控制，不利于調節閥的長周期運行；另一方面，壓縮后多余的氣體又返回入口重復壓縮，消耗大量無用功。

設計不合理、工藝有瑕疵、能耗高居不下……面對一個接一個的難題，化工公司毅然選擇對壓縮機進行無級氣量調節改造，以此實現膜分離壓縮機的安全、節能、可控運行。

對于往復式壓縮機而言，傳統的氣量調節方式雖然能有效調節所需氣量，但都是在壓縮機耗能做功之后來實現氣量控制，屬于“勞而無功”的調節。無級氣量調節系統屬于新型調節方式，可實現壓縮機從30%至100%的無級氣量調節，按需輸送定量壓縮氣體，避免驅動電機做無用功，節約電能。

此項改造前后的差距有多大？在大多數人眼里僅僅是應用新設備的細微差異，但在專業人員眼里，它代表著膜分離壓縮機運行質的變化，可減少能耗、大幅降低故障率，助力壓縮機穩定運行。

而每項技術改造都會面臨“水土不服”的風險。無級氣量調節系統在化工公司煤制油為首次應用，沒有任何運行經驗可借鑒，在試運行階段中曾出現吸氣閥工作異常、液壓執行器控制電路板運行異常、控制油壓異常等問題。明知山有虎偏向虎山行，遭遇挫折的煤制油人并沒有退縮，積聚力量繼續攻關，結合圖紙不斷改善產品設計，強化生產過程的精心監控，拿著“放大鏡”尋找設備瑕疵，積極分析原因、查找對策，通過細致排查整改，實現了從壓縮機機組零部件到整機試車檢驗的全過程質量管理。

自煤直接液化裝置本周期開工運行以來，膜分離壓縮機無級氣量調節系統就像馴服的野獸，脾氣變得柔和穩定，相關參數符合工況要求，調節閥故障問題得以有效解決，機組節能運行效果明顯，同時提高了操作自控率，為裝置長周期穩定運行提供了重要保障。

潛心攻關，穩步推動氣化核心設備國產化

煤直接液化裝置所需的大部分氫氣來自煤制氫裝置，而煤制氫裝置的核心——氣化裝置采用了激冷流程，其激冷氣壓縮機K1301自然是流程中的關鍵機組，可謂重中之重。過去它采用的是進口離心壓縮機，2020年，經過設備專業技術攻關，自主完成了壓縮機轉子部分的國產化擴能改造。而激冷氣壓縮機驅動側的高壓變頻設備已運行十余年，在機組擴能后更是出現了整流變壓器容量不足、長期高溫告警運行、內部繞組絕緣效能下降等一系列問題。

尤其是整體封裝進口自國外的整流變壓器需要維修，如果要進行原品牌購置替換，面臨高額的采購費用、漫長的供貨周期、狹小的安裝空間等諸多制約因素。為了打破僵局，2021年化工公司煤制油的機電儀專業攻關團隊決定開辟整流變壓器國產化新路。

國產化之路必然是困難重重，首先，原機配套整流變壓器重約7噸，且空間占位大，建設期未設計吊離通道，怎么布置？如何吊運？其次，原機整流變壓器封裝并柜布置，國產化之后分體設計如何連接？是否可靠？同時，國產化后的整流變壓器溫控系統、接線觸點、散熱系統、輔助電源配置都需要與原機封裝整流變功能一致，能否匹配？是否兼容？

為了在時間緊、任務重的情況下交出滿意答卷，攻關團隊早早籌劃土建改造、承重核算、吊裝模擬，反復推敲施工過程，盯住檢修期，以增容改造為出發點，以國產化應用為切入點，以穩定可靠為落腳點，多專業多方面對接，通過多途徑比選，擇優敲定國產化方案，多措并舉最終按期完成機電儀聯調并安全交付，實現了整流變壓器全部主材、輔材、配件、溫控、散熱系統的國產化。

機組投用的那一刻，攻關團隊人員的喜悅、感慨之情奔涌而出。國產化整流變壓器運行平穩，各項電氣指標無一異常，溫控系統工作正常，負載轉速提升至額定后，整流變壓器的監測溫度指示由高溫告警時期的110℃大幅下降到了50℃左右，機組可以完全發揮擴能效果，為裝置的安穩運行提供了堅實保障。同時，此項改造為重要電氣裝備的國產化攻關錘煉了隊伍、積累了寶貴經驗。

惟創新者進，惟創新者強，惟創新者勝。國家能源集團化工公司不斷加強科技創新工作，加快關鍵核心技術創新，通過對關鍵設備運行難題進行攻堅，強化創新管理，加大研發深度，尋求大型機組性能新突破，逐步推動裝置整體增效升級，將創新工作不折不扣落到了實處，為煤化工產業高質量發展積蓄強勁動能。

關鍵詞： 化工公司 能源 集團