煤炭氣化是煤化工的第一步。公開資料顯示，山西2800多億噸煤炭儲量中，高灰、高硫、高灰熔點(diǎn)的“三高”煤約占1/3。長期以來，由于缺乏高效可靠的大型氣化技術(shù)，煤炭企業(yè)不得不花費(fèi)巨資引進(jìn)國外氣化技術(shù)和裝置，不僅花費(fèi)巨額技術(shù)使用費(fèi)，而且進(jìn)口設(shè)備對“三高”煤水土難服。
如何才能推動黑色煤炭綠色發(fā)展、高碳資源低碳發(fā)展？2015年，山西陽煤集團(tuán)、清華大學(xué)山西清潔能源研究院，聯(lián)合山西陽煤豐喜和山西陽煤化工，組成“產(chǎn)、學(xué)、研、制、用”聯(lián)盟，開始了產(chǎn)學(xué)研的聯(lián)合攻關(guān)。
據(jù)山西陽煤化工機(jī)械（集團(tuán)）有限公司董事長李廣民介紹，晉華爐代表了該行業(yè)技術(shù)的世界高度。從投運(yùn)100多天以來的效果看，該技術(shù)具有水煤漿氣化爐穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)，也具有水冷壁氣化爐煤種適應(yīng)性好的優(yōu)勢，尤其適用于高硫、高灰、高灰熔點(diǎn)“三高”煤的氣化。該技術(shù)煤種適用范圍更廣，能消耗大量劣質(zhì)煤，一座爐每年可節(jié)約煤炭成本3000多萬元。技術(shù)推廣后，有望打破國外技術(shù)壟斷，為我國企業(yè)節(jié)省技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)10多億元，也為劣質(zhì)煤清潔利用找到了新路徑。
晉華爐項目負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)山西清潔能源研究院常務(wù)副院長張建勝表示，晉華爐的科技創(chuàng)新點(diǎn)在于：核心部件輻射式蒸汽發(fā)生器借鑒了液態(tài)排渣旋風(fēng)鍋爐的進(jìn)口和結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能夠有效避免國外同類技術(shù)存在的堵渣和積灰問題；獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計減少了雙面受熱的布置比例，設(shè)備體積和投資減少。通過回收高溫合成氣的熱量，副產(chǎn)高溫高壓蒸汽等方式，提高氣化爐的能源轉(zhuǎn)換效率。
晉華爐是山西省煤氣化技術(shù)裝備領(lǐng)域里程碑式的重大突破，并且實(shí)現(xiàn)了兩個全球第一：一是首次將“水煤漿+膜式壁+輻射式蒸汽發(fā)生器”進(jìn)行了組合，并成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；二是全球首次將原氣化爐（水煤漿+耐火磚+激冷流程）通過改造直接升級為更高效、可靠的聯(lián)產(chǎn)爐（水煤漿+膜式壁+輻射式蒸汽發(fā)生器＋激冷流程），開創(chuàng)了新型煤氣化技術(shù)改造的先河。
中國工程院院士、熱能工程專家岳光溪評價稱，晉華爐為山西省煤炭產(chǎn)業(yè)“六型”轉(zhuǎn)變、“六大發(fā)展”，走出一條“革命興煤”之路，也為全國“三高煤”綜合利用、氣化煤實(shí)現(xiàn)本地化提供了新方法、新手段。
晉華爐一經(jīng)投運(yùn)，就吸引了業(yè)內(nèi)行家前來觀摩考察，目前已先后吸引山西南耀集團(tuán)昌晉苑焦化有限公司和河南金大地化工有限責(zé)任公司爭相選用。
張建勝向中國質(zhì)量報記者介紹說，接下來他們將研發(fā)全熱回收流程氣化爐，還要建立煤氣化中試基地。在陽煤化機(jī)建設(shè)煤氣化中試基地，對煤氣化涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，包括原料設(shè)備和輸送、氣化、合成氣激冷、合成氣洗滌、熱回收流程等進(jìn)行研究，把中心建設(shè)成為煤種試燒基地，為煤氣化技術(shù)的發(fā)展提供行業(yè)的關(guān)鍵共性技術(shù)，形成自主研究開發(fā)能力、關(guān)鍵部件的設(shè)計與產(chǎn)業(yè)化前期實(shí)驗驗證能力，為我國煤氣化技術(shù)的發(fā)展提供核心技術(shù)支持。
目前，陽煤集團(tuán)與清華大學(xué)山西清潔能源研究院正加快該技術(shù)的階梯式創(chuàng)新，為新技術(shù)推廣與應(yīng)用做好示范，準(zhǔn)備將這一技術(shù)、模式推向全國以及“一帶一路”沿線國家地區(qū)，把陽煤集團(tuán)打造成“中國煤氣化技術(shù)走向世界的搖籃和孵化器”，將山西省政府支持開發(fā)的新一代晉華爐打造成“山西制造邁向山西創(chuàng)造的新名片”。
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