中铝集团楚雄滇中有色金属有限责任公司使用方快锅炉一台25吨SZS燃油气水管蒸汽锅炉案例

  在铜冶炼这一将矿石与再生资源“吃干榨净”的重工业行业中，蒸汽不仅是熔炼、吹炼、精炼、电解等核心工序的“热力动脉”，更是决定粗铜品位、阴极铜纯度与生产系统连续运行的关键变量。作为中铝集团中国铜业旗下云南铜业股份有限公司的全资控股子公司，楚雄滇中有色金属有限责任公司始建于1993年，坐落于楚雄市高新区桃园工业园区，占地面积1092.67亩，从业人员1066人，是楚雄州境内最大的有色金属冶炼企业，也是楚雄州3个产值超百亿元的工业企业之一。公司现具备年产20万吨阳极铜、20万吨阴极铜、60万吨硫酸的生产能力，采用艾萨炉冶炼技术处理复杂原料，2024年实现工业产值167.1亿元，上缴税金7119万元。

2024年5月，滇中有色再生铜资源循环利用基地建设项目开工建设，项目年产阴极铜20万吨，其中矿产阴极铜15万吨、再生铜阴极铜5万吨。这一项目使滇中有色成功构建起“原生+再生”协同发展新格局，阴极铜产能达到20万吨/年。在项目推进过程中，公司经公开招标引入方快锅炉一台25吨SZS燃油气水管蒸汽锅炉（SZS25-1.25-YQ），以D型水管结构的高效承压性能、冷凝余热深度回收和智能全自动控制三重优势，配套这座“原生+再生”协同铜冶炼基地的工艺用汽需求。

行业挑战与滇中有色的破局之道

铜冶炼生产对蒸汽系统的要求，与传统工业场景有着本质区别。滇中有色的艾萨炉熔炼系统需要在高温条件下持续运行，熔炼、吹炼和精炼各工序对蒸汽的压力和温度有严格要求。以电解精炼为例，铜电解液需要在恒定温度下进行电解沉积，蒸汽为电解液加热和保温提供热源，蒸汽压力一旦波动，电解液温度随之漂移，影响阴极铜的结晶质量和电流效率。硫酸生产系统的尾气处理、设备伴热和管道保温同样依赖蒸汽的稳定供给。

再生铜资源循环利用项目的投产，对蒸汽系统提出了新的要求。再生铜原料的组分比铜精矿更为复杂，熔炼和精炼过程中的用汽负荷波动幅度更大。与此同时，该项目引入的电解工序需要大量低压蒸汽用于电解液的循环加热，用汽负荷与原有的矿产铜生产线形成叠加，对热源系统的供汽能力提出了更高的要求。

滇中有色所在的楚雄经济开发区工业园区，对新建项目的锅炉排放管控标准持续收紧。根据云南省大气污染物排放标准，新建燃气锅炉的氮氧化物排放须满足超低排放要求。作为中铝集团旗下企业，滇中有色在项目环评阶段就明确了清洁生产的技术路线——项目环评报告中多次引用了国家发展改革委等部门发布的《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》和《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》要求，明确要“通过改造升级挖掘节能减排潜力”。

基于对铜冶炼工艺的深入理解，滇中有色在锅炉配套中对蒸汽系统提出了三项核心需求：蒸汽参数稳定，保障电解精炼和硫酸系统的连续运转；排放达标合规，满足楚雄经开区对燃气锅炉的超低排放管控要求；运行可靠耐用，适配铜冶炼车间全天候连续生产的工况条件。经多轮设备综合对比与技术评审，方快SZS25-1.25-YQ燃气水管蒸汽锅炉凭借双锅筒D型结构、冷凝余热回收和智能负荷调节三重优势，成为该项目的配套选择。

SZS25-1.25-YQ锅炉的三大核心技术

1. 双锅筒D型水管结构：为铜冶炼连续供汽提供可靠承压保障

该锅炉采用双锅筒纵置式“D”型布置结构，水、汽或汽水混合物在管内流动，火焰和烟气在管外燃烧和流动。锅炉内部均为弯水管，管内横断面比管外小，汽水流速大大增加，受热面上产生的蒸汽立即被冲走，锅水吸热量因此得到提高。这种水管结构具有极快的汽水流速和良好的水循环系统，蒸发效率高，适应负荷变化的性能强，尤其适合铜冶炼车间多工序交替用汽、负荷波动频繁的工况。

锅炉额定蒸发量为25吨/小时，额定工作压力1.6MPa，额定饱和蒸汽温度204℃，热效率可达100%至104%。整机全自动化焊接出厂，多重探伤与水压检测严控品质，密封性强、散热损耗低，长期连续运行故障率极低。对于滇中有色的电解精炼工序和硫酸生产系统而言，25吨锅炉提供的持续稳定饱和蒸汽意味着电解液温度和管道伴热条件保持一致，阴极铜的结晶质量和硫酸系统的运行效率因此更加可控。

2. 冷凝余热深度回收：从烟气中回收每一分可用热量

SZS25-1.6-YQ锅炉采用双锅筒D型膜式水冷壁结构，搭配分级低氮燃烧与ND钢冷凝余热回收系统，炉膛容积充足，燃料燃烧充分，整机热效率最高可达104%，大幅降低燃气消耗与运营成本。对于滇中有色年产20万吨阴极铜的生产规模而言，电解精炼、硫酸生产和设备伴热工序全天候连续运转，蒸汽消耗量大，冷凝换热技术带来的热效率提升直接转化为天然气消耗的降低。锅炉支持天然气和燃油双燃料切换，当某种燃料供应紧张或价格波动时，可及时调整燃料来源，保障铜冶炼生产的用汽不受影响。

3. 智能负荷调节与低氮燃烧：以清洁供热配套绿色循环铜产业

该锅炉搭载全套PLC智能自控系统，集成多维度安全联锁、三冲量水位调节与远程监测功能，可根据铜冶炼工序负荷动态精准调参，输出蒸汽压力、干度持续稳定。全自动比例调节燃烧方式使锅炉在宽负荷范围内无级调节，当电解工序和熔炼工序集中用汽时快速响应，当工序切换转入间歇期时自动调整燃烧出力，避免“大马拉小车”式的能源浪费。

锅炉配套分级低氮燃烧技术，氮氧化物排放浓度可稳定控制在30mg/m³以下，满足楚雄经济开发区对燃气锅炉的环保管控要求。整机膜式水冷壁密封结构减少烟气泄漏，保温层热损失大幅降低，从源头减少污染物排放。对于滇中有色正在推进的再生铜资源循环利用项目而言，锅炉的清洁排放水平直接关系到项目整体的环境合规形象，也与“绿色循环铜产业”的发展定位形成了有效衔接。

合作成果

方快SZS25-1.6-YQ燃气水管蒸汽锅炉交付楚雄滇中有色金属有限责任公司后，为再生铜资源循环利用基地的电解精炼、硫酸生产、设备伴热及管道保温等核心工序提供了持续稳定的洁净蒸汽保障。从项目配套的实际运行来看：

工艺支撑：双锅筒D型水管结构配合PLC智能控制系统，使锅炉在铜冶炼多工序交替用汽的工况下持续输出稳定参数的饱和蒸汽，减少了因供汽压力波动对电解液温度和阴极铜结晶质量的影响。对于以年产20万吨阴极铜为目标、构建“原生+再生”协同发展新格局的产线而言，稳定的蒸汽供给意味着每一批阴极铜的质量指标更加可控。

节能降本：冷凝余热回收系统配合智能负荷调节，使锅炉在铜冶炼全天候连续用汽的工况下保持高热效率。ND钢冷凝器充分回收烟气中的显热与水蒸气的凝结潜热，排烟温度大幅降低，燃气消耗较传统锅炉方案显著降低。全自动运行模式也减少了锅炉房的人工值守投入，能源管理实现数字化。

环保合规：氮氧化物排放稳定控制在30mg/m³以下，以清洁供热配套这座总投资规模较大的再生铜资源循环利用项目，满足楚雄经济开发区对新建项目锅炉排放的管控要求，无需额外加装脱硝设备即可通过环保核查。

楚雄滇中有色金属有限责任公司从1993年楚雄州政府和中国有色金属工业昆明公司联合组建的地方冶炼厂起步，经过三十余年的技改扩建，已从年产8334吨粗铜的小厂蜕变为年产20万吨阴极铜的现代化冶炼基地-。2024年，滇中有色再生铜资源循环利用基地建设项目通过中国铜业、云南铜业联合竣工验收，标志着企业成功构建起“原生+再生”协同发展新格局。方快SZS25水管蒸汽锅炉在双锅筒稳定结构、冷凝高效换热和低氮排放三个维度上的综合表现，与这座绿色循环铜产业基地对热源系统“稳定、高效、清洁”的核心需求形成了匹配。方快SZS系列水管锅炉在有色金属行业已有成熟应用，此前为中铝集团氧化铝生产线配套的25吨SZS燃气水管蒸汽锅炉投产后持续输出高品质稳定蒸汽，全线生产从未因热源波动停机。这一合作也为铜冶炼行业的蒸汽系统清洁化配套提供了一个可供参照的实践样本。