中国速度 | 煤海蛟龙再创行业新纪录 循环流化床技冠全球领先

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煤矿掘支运一体化快速掘进系统攻克世界难题

蛟龙腾煤海 巷道贯长虹

单月进尺3088米

“煤海蛟龙”是新一代煤矿快速掘进高端装备，通过集成掘锚一体机、柔性连续运输系统等技术组件，在全球首次实现掘进、支护、运输工序的平行作业。“煤海蛟龙”至今已历经 4 代迭代，关键部件国产化率达 100%。

提起“煤矿采掘”，很多人脑海中浮现的是满脸煤灰、辛苦劳作的矿工形象。但如今，在智能化煤矿掘进工作面，只需几名工人站在安全位置操作，成套设备便能自动掘进，同时完成支护与运输，工作效率提升2至3倍。创造这一变革的，正是被誉为“煤海蛟龙”的智能快速掘进系统——它刷新了煤矿巷道掘进进尺的世界纪录。

煤海蛟龙“龙头”。

极速高效，彰显中国速度

地下数百米深处的煤矿巷道中，随着工作人员按下启动键，200多米长的机器设备舞动起来，宛如一条钢铁铸就的“巨龙”，在煤海深处纵横驰骋，这就是我国自主研发的煤矿掘支运一体化快速掘进系统——“煤海蛟龙”。

“煤海蛟龙”是由中国煤炭科工集团太原研究院有限公司研制的新一代掘支运一体化智能快速掘进系统装备。它通过集成掘锚一体机、柔性连续运输系统等技术组件，在全球首次实现掘进、支护、运输工序的平行作业。

我国每年需掘进1.3万公里煤矿巷道，长度相当于地球直径。但长期以来，传统掘进模式深陷工序繁、效率低、用人多、安全性差的困境。“‘煤海蛟龙’最终向世界贡献了煤矿掘进‘三位一体’的中国式方案。”中国煤科太原研究院首席专家贾运红说，系统攻克了煤巷快速掘进的世界级难题，创新性提出“滚筒截割+超前钻探+临时支护+永久支护”四位一体掘进模式，突破全宽掘进超前钻探技术瓶颈，实现超大断面巷道安全高效智能掘进。

贾运红介绍，智能化集中控制中心是煤海蛟龙的“智慧大脑”，其通过5G网络和工业以太网的搭建，实现了整套系统的协同控制与联动，改变了过去单机控制、设备各自为政的局面，让蛟龙掘进更加高效智能。跟传统的中控相比，智能化集中控制中心的作用主要体现在省人、省时、省力和省心四个方面。

“煤海蛟龙”至今已历经4代迭代，关键部件国产化率达100%。数据显示，在稳定围岩条件下，“煤海蛟龙”刷新了单月进尺3088米的世界纪录，并在2024年3月，在困难的岩层条件下首次实现了每月进尺超过1000米的突破。

创造世界纪录，荣膺“十大国之重器”

“煤海蛟龙”智能快掘成套装备彻底改变了传统掘进工艺中工序分散、效率低、安全性差的局面，让掘进效率提升2-3倍，攻克煤炭掘进世界级难题，创造世界纪录并被评为“央企十大国之重器”。

中国煤炭科工集团太原研究院自主研发的“煤海蛟龙—煤矿掘支运一体化快速掘进智能成套技术与装备”还被评为2021-2025年“煤炭科学技术重大进展”。评选由两院院士等顶尖专家组成评审委员会，经多轮严格遴选，确保入选成果代表当年煤炭科技前沿。

目前，该成果已在陕煤集团、国家能源集团、中煤集团等国内主要煤炭企业的不同地质条件下成功推广应用，足迹覆盖了从山西、陕西、内蒙古到新疆、贵州等全国10个重点产煤省（自治区），成为助力能源保供和煤炭安全生产的利器，为我国能源安全与行业升级注入强劲动力。

“新质生产力在煤炭领域，是科技创新与智能化、绿色化的深度融合。”中国煤科太原研究院总工程师金江指出，“煤海蛟龙”的成功，不仅是单机升级，更是系统化、集成化、智能化的全套解决方案。如今，我国掘进装备产业正从“单一设备生产的传统产业”向“高端装备全生命周期管理的战略性新兴产业”转型，为能源安全与行业升级注入澎湃动力。

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循环流化床机组升负荷速率创下全球最快纪录

火电黑科技　调峰驭新风

每分钟调峰3.7%

怀柔实验室山西研究院研发的“循环流化床复合燃烧快速调峰技术”在30%至100%负荷范围内，实现了每分钟快速调负荷达到3.7%，这也创下了全球循环流化床机组最快的升负荷速率，这项技术已在省内多个300-350MW机组上进行了示范应用。

2025年4月，由怀柔实验室山西研究院承担的山西省重大科技专项“循环流化床复合燃烧快速调峰关键技术”在冀建投寿阳热电有限责任公司350MW机组成功投入首台套工程应用，并创下全球最快循环流化床机组升负荷速率新纪录。

技术团队访问调研复合燃烧快速调峰技术。

调峰速率提升2.5倍技术达国际领先水平

在“双碳”目标引领下，新型电力系统加速重构。随着风电、光伏等新能源装机规模持续扩大，煤电作为电力系统的“压舱石”和“稳定器”，既要保障稳定供电，又要实现灵活调峰。

然而，循环流化床机组存在着负荷响应速率慢、调峰效率低等技术瓶颈，特别是调峰速度难以达到电网调度要求的1.5%Pe/min（Pe为额定功率），亟需技术创新以提升调峰能力。

为解决这一难题，太原理工大学马素霞教授团队依托怀柔实验室山西研究院，与国网山西省电力公司电力科学研究院、冀建投寿阳热电厂等单位科研骨干组成联合科研团队，提出CFB-PC煤复合燃烧快速调峰方法。

马素霞介绍，该方法为循环流化床机组快速调峰提供了切实可行的技术路径，构建的CFBPC煤复合燃烧和飞灰再循环的快速调峰系统，实现了“快速燃烧、温和传热”。在30%至100%的负荷范围内，机组的平均升负荷速率达到了3.71%Pe/min，最高升负荷速率更是高达4.05% Pe/min，这一成果达到了国际领先水平。

“科研团队研制的输粉系统，精确控制高热值煤粉的喷射量和喷射流，实现即点即燃，快速燃烧，就像给普通汽车装上加速器。”马素霞说，CFB-PC煤复合燃烧快速调峰技术在2—3分钟之内就能迅速增加，比现有循环流化床机组的调峰速率提高了2.5倍以上。

低成本撬动高效益减排效果显著

相关工作人员表示，该项目是科技创新与产业创新深度融合的结果，其创新过程充分凸显国家战略科技力量的体制机制创新优势和资源整合效能。通过“开放融合、汇聚创新、集智攻关”的新型科研组织模式，整合高校、科研院所、企业各方优势力量，快速帮助该团队打通从基础研究到中试验证再到工程示范的全链条创新。

该技术不仅具有投资成本小、运行费用低的优势，而且社会效益、经济效益显著。单台350MW调峰系统初投资仅占机组初投资的极小比例，但年减排二氧化碳约33万吨。这一创新成果不仅让传统煤电焕发绿色新生，更为构建“火电灵活调峰+新能源消纳”的新型电力系统提供了关键技术支持，是燃煤发电领域低碳转型的标志性成果。低负荷下投运复合燃烧系统，锅炉效率较原来提升2.35%，发电煤耗降低8.63克每千瓦时，实现了节能提效和快速调峰的双重突破。

目前，我国已经建成了世界最大的CFB锅炉生产和发电能力，总装机容量1.2亿kW，山西有40%左右的煤电机组是循环流化床机组。如果全国20%同类机组应用这项新技术，不仅调峰更快，每年可多消纳300亿度新能源电力，预计还可减少2300万吨二氧化碳排放，带动新能源、燃煤灵活发电装备制造业产值近百亿元。

业内人士指出，该技术的推广应用，将推动新能源有效消纳与煤电灵活调峰深度融合，显著提升电力系统稳定性与效率。煤电与风、光等不稳定新能源更好协同，电网可灵活应对负荷波动，最大限度减少弃风、弃光现象。

这一突破性技术让传统煤电在不增加过多成本的前提下，与可再生能源高效协同，推动电力生产绿色转型。同时，大幅降低二氧化碳排放，助力实现碳达峰、碳中和目标。随着技术普及，我国能源结构将更趋优化，能源系统韧性增强，为低碳经济发展和可持续能源目标奠定坚实技术基础。

来 源：山西晚报·山河+记者 张磊

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