在浩瀚的能源版图中，现代煤化工如同一股强劲的力量，推动着我国能源结构的优化与转型。

在这条充满挑战与机遇的道路上，高压煤浆泵这一关键技术设备的国产化之路，历经波折，终于迎来了胜利的曙光。2024年7月29 日，“高压煤浆泵研制及应用”科技成果顺利通过了中国通用机械工业协会的产品鉴定，专家组一致认为研制的高压煤浆泵产品具有自主知识产权，整机性能指标和连续运行稳定性均达到国际同类产品先进水平，建议推广应用。自此，国家能源集团包头煤化工有限责任公司牵头开发的国内首个高压煤浆泵国产化创新项目成功突围国外技术垄断，走出一条自主研发之路，展现出央企以振兴民族工业为己任，在保证国家能源安全的同时，为国内设计、制造企业掌握核心研发技术能力，打破设备及设备配件进口“卡脖子”等难题提供新的技术路径，实现重大装备的自主可控。

困局与觉醒：解决“卡脖子”问题势在必行

“富煤、贫油、少气”是我国能源结构的基本特征，以煤炭为主的资源禀赋是我国的基本国情，推动煤炭清洁高效利用、发展煤化工对我国能源结构调整和能源安全保障具有重要意义。然而，如何摆脱国外技术垄断和受制于人的被动局面，走出一条自主研发之路，是煤化工人长期思考和探索的难题。

“作为煤气化装置的‘心脏’，高压煤浆泵的作用是将水煤浆加压后送入气化炉，输送过程中对压力与流量控制要求非常严格，波动稍大就可能造成单台气化炉故障停车。然而，国外的双软管隔膜泵产品凭借其高可靠性，牢牢占据着市场的主导地位。但高昂的备件价格、漫长的供货周期以及不及时的售后服务，却成为了悬在国内煤化工企业头顶的‘达摩克利斯之剑’。”包头化工机械动力部副经理王彦海在介绍高压煤浆泵国产化项目时说道。

据介绍，高压煤浆泵在现代煤化工产业的应用比较广泛，是煤气化系统中较为关键的设备之一，气化装置能否安全、稳定、长周期高效运行，一定程度取决于高压煤浆泵的运行状态。

包头化工，作为采用美国GE公司水煤浆加压气化技术的煤化工企业，设计7台气化炉，采取5开2备的运行模式，单炉日投煤量1500吨。气化炉所使用的水煤浆输送设备为高压煤浆泵系统，采用双软管隔膜泵技术。

然而，自2010年包头化工商业化运营以来，气化装置高压煤浆泵却先后出现曲轴断裂、减速机空心轴断裂等问题，虽然与厂家多次沟通，但问题一直没有完全解决，严重制约了气化装置的稳定运行，更让包头化工人深切感受到了受制于人的痛苦。

走关键核心装备的国产化替代路线，是我国煤化工项目发展的必由之路。

破局与启航：设备国产化项目攻关突围

为摆脱受制于人的被动局面，包头化工乘着国家能源集团和中国航天科技集团开展战略合作的“东风”，着力进行技术创新，于2019 年1月和陕西航天动力高科技公司达成共识，发挥在各自领域的技术优势，共同开展高压煤浆泵国产化项目研发。

高压煤浆泵系统，这个由高压变频电机、变频器、大速比减速机、动力端总成等多个复杂部件组成的精密系统，作为水煤浆气化装置的关键设备，其运行质量好坏直接影响到系统的运行周期。

高压煤浆泵国产化项目共包含高压煤浆泵整机、关键部件及控制系统等研发内容，项目采取分步实施的思路将各部件逐步国产化，最终实现高压煤浆泵整机国产化目标。

“为确保高压煤浆泵国产化一次成功，我们联合陕西航天动力高科技股份有限公司，通过研究决定先从关键部件进行改造，然后再对泵整机及控制系统进行研发攻关，逐步实现整泵国产化。” 王彦海介绍说。

高压煤浆泵曲轴是水煤浆气化工艺关键设备的核心部件，该部件最终实现国产化，将打破高压煤浆泵曲轴被国外公司垄断的现状，每根曲轴的采购费用可减少约300万元。从曲轴入手进行国产化改造，成了包头化工确定的破题之选。

在研发前，技术人员根据高压煤浆泵实际运行过程中出现的问题，从曲轴受力关键点、性能、材质以及有利于检修施工等方面提出优化意见，争取实现“缩短设备检修更换时间，提高运行效率”的目标。

经过双方技术人员的刻苦攻关与不懈努力，国产高压煤浆泵曲轴终于在2019年12月成功研制完成。当这根承载着无数人心血与希望的“重器”从陕西航天动力运送到包头化工厂区时，现场爆发出了经久不息的掌声。这一刻，标志着包头化工在高压煤浆泵国产化之 路上迈出了坚实的一步。

试炼与突破：国产化成果的工业化应用

2020年2月份，包头化工甲醇中心的全体员工迎来一场“硬仗”——借助气化装置1号线停工检修契机，对1号高压煤浆泵进行“换芯手术”。国产曲轴的更换，不仅是对高压煤浆泵电 机振动问题的一次有力挑战，更将为整机国产化 提供宝贵的运行数据。

为确保“更芯”的顺利进行，实现气化炉一次开车成功，包头化工从检修项目停工计划、技术措施落实、安全作业保障等方面进行周密部署，配备7名员工专职负责曲轴更换工作，安全、优质、高效地完成了任务。

贾磊是该公司甲醇中心气化装置设备负责人，全程参与了国产曲轴的更换工作。他自豪地说：“这是近十年来，我们第一次在没有外方技术人员指导的情况下，全程自主完成的关键设备安装工作。从对曲轴的测量、安装尺寸的控制以及轴承安装完以后的盘车试车等工作，完全由我们自己完成。”

经过96个小时的高压煤浆泵曲轴工业化应用试验，技术人员发现，国产曲轴运行性能与进口曲轴基本相同，有些运行参数甚至优于进口设备，有效解决了高压煤浆泵高负荷运行过程中电机振动较大问题，这标志着包头化工在高压煤浆泵国产化创新方面迈进了一大步，同时也为同类煤化工项目更加安全稳定运行提供了有益的借鉴。

奇迹还在发生，华章仍在续写。2022年6月24日，机泵安装完成后进行水压试验，各项数据指标正常；2022年7月10日至12月1日，高压煤浆泵以额定工况连续稳定运行140多天，各项性能指标均达到设计要求，整机综合性能指标达到了国外同类产品水平。

从2020年至今，高压煤浆泵国产化研制进程不断向前推进，核心易损件单向阀已完全替代进口，关键零部件也逐步实现国产化替代，主要性能和技术指标达到国际同类产品的先进水平。

“在研制过程中，我们发明了带有出口单缓冲器或双缓冲器的隔膜泵缓冲系统，提高了出口压力补偿效果和稳定性；优化了动力端往复运动部件结构及与润滑系统协同增效技术，提高了动力端部件运行稳定性，延长了使用寿命。”贾磊介绍说。

国产高压煤浆泵研制及应用，填补了国内相关领域空白，为国内设计、制造企业掌握核心研发技术能力，打破设备及设备配件进口“卡脖子”等难题提供新的技术路径，展现出央企以振兴民族工业为己任，在保证国家能源安全的同时，大大降低企业进口高压煤浆泵运行成本，实现重大装备的自主可控。

千磨万击还坚劲，任尔东西南北风。在设备国产化的道路上，包头化工人将继续共克时艰、砥砺奋进，在推动我国现代煤化工产业升级示范的道路上不断向前。