【化工装备十年大发展】1715-2012世界首套水煤浆水冷壁气化炉通过鉴定

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(出处: 海川化工论坛网)
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世界首套水煤浆水冷壁气化炉通过鉴定
2012-09-13
由清华大学、北京盈德清大科技公司和山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司合作开发的水煤浆水冷壁清华炉气化技术,9月3日在北京通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果专家鉴定.
由清华大学、北京盈德清大科技公司和山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司合作开发的水煤浆水冷壁清华炉气化技术，9月3日在北京通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果专家鉴定。以谢克昌院士为组长的鉴定委员会一致认为，该成果总体技术处于国际领先水平，建议加快技术大型化开发及推广应用。

全国政协**、国家能源委员会专家咨询委员会主任张国宝，中国石化联合会会长李勇武等参加了成果鉴定会。中国工程院院士谢克昌、倪维斗、岑可法、秦裕琨以及孙正泰、方德巍等煤化工领域的知名专家组成专家委员会。

鉴定委员会认为：该技术通过热能工程和化工的跨学科结合，建成了世界首台商业规模(日处理600吨煤)水煤浆水冷壁气化炉。该新型气化炉在相同煤种、相同操作条件下，比氧耗、比煤耗、有效气成分和冷煤气效率与同类耐火砖气化炉相当，气化装置累计运行279天。经72小时连续运行考核表明：装置运行平稳，自动化水平高，安全可靠，操控性能良好;投资和运行费用较低，煤种适应性较好;装置全部采用我国自主技术和国产设备，国产化率达到100%。考核数据达到了设计指标，其中合成气有效成分达到78.46%，碳转化率达到97.6%。建议加快技术大型化开发及推广应用。

张国宝指出，我国煤化工发展比较快，是全球最大的煤气化市场，做好先进煤气化技术推广，不仅可以为我国能源替代战略作出贡献，而且还可以走出去，为煤炭资源占能源比重大的国家输出技术。他呼吁社会各界通力合作支持自主煤化工技术，各产学研单位更加积极地推进国产化。

李勇武表示，希望项目产学研合作三方继续共同努力，进一步优化工艺，向日处理煤2000吨级的规模进军，早日完成大型化示范工程。

世界首创水煤浆水冷壁废锅气化炉通过科技成果鉴定
    2017年12月25日，中国石油和化学工业联合会在北京组织有关专家召开了“水煤浆水冷壁废锅气化炉”（合成气/蒸汽联产水煤浆水冷壁煤气化炉）科技成果鉴定会，会上清华大学山西清洁能源研究院常务副院长张建胜就研究背景、联产气化炉技术研究开发、联产气化炉特点及应用、查新四个方面向鉴定委员会作详细报告，随后鉴定委员会还听取了阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司、北京清创晋华科技有限公司、山西阳煤化工机械（集团）有限公司所作的工程建设和运行报告，听取了现场考核专家组的考核报告，审查了有关技术资料和文件，经过认真讨论和质询，一致同意通过鉴定。
    鉴定委员会主任谢克昌院士代表15名专家委员宣布，该气化炉技术具有显著的创新性，拥有自主知识产权，提高系统热效率的同时可以扩大煤种适应性，节能环保，经济效益和社会效益明显，综合性能优异、总体技术处于国际领先水平，一致同意通过鉴定。
    鉴定委员会认为，该气化炉采用气化炉气化室、辐射式蒸汽发生器、激冷室直连共用一个整体外壳气化炉；结构简单，投资低；可以副产高品质蒸汽，系统热效率高；可以使用高熔点、高硫、高灰分及半焦、石油焦等作为气化原料，煤种适应性好；进入激冷室的粗合成气温度低，激冷水量和灰水循环量减少，节能环保。
    采用该技术在阳煤丰喜集团临猗分公司建成了首台日处理煤量为500吨的气化炉示范装置，于2016年4月1日一次投料成功，并连续稳定运行至今。经过72小时连续运行考核表明：装置运行平稳，自动化水平高，安全可靠，操控性能良好；比氧耗374.4Nm3O2/kNm3(CO+H2)，比煤耗581.2kg煤/kNm3(CO+H2)，合成气有效气(CO+H2)含量80.7%，热效率达到98.4%，副产蒸汽量870kg/ kNm3(CO+H2)。
    谢克昌院士代表鉴定委员会指出，该成果是“产学研用”联盟经过17年锅炉和煤气化技术跨界积淀、融合而集成，是高校科技成果走向示范应用的典型案例，也为我国科研成果迅速转化为生产力树立了榜样。
    该技术曾被评为“2016年中国煤炭科技十大新闻”之一、“2016年度煤化工十大新闻”之一，获得2017年第二十二届全国发明展览会“发明创业奖•项目奖”金奖。

日内瓦国际发明展是世界上最大的创新发明展示平台。此次获得金奖的“晋华炉”由清华大学山西清洁能源研究院、山西阳煤化工机械（集团）有限公司、阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司和北京清创晋华科技有限公司等历时10余年联合研制而成。研制过程中，主要实现了三大创新：一是突破了膜式水冷壁技术，利用膜式水冷壁代替传统耐火砖，使气化炉启动时间降低至3小时（耐火砖气化炉约需72小时），运行时间提高至8000小时/年（耐火砖气化炉约为6500小时/年），燃烧室最高温度可达1700℃（耐火砖气化炉最高温度约为1350℃），且无需定期更换耐火砖，从而大幅降低了气化炉运行成本，有效突破了煤种限制。二是突破了余热回收技术，采用内壁均匀间隔布置有多个径向双面水冷屏的环形辐射废锅（蒸汽发生器），有效增加辐射废锅与粗合成气的热交换面积，使每千标方合成气可副产10MPa饱和蒸汽0.6～0.8吨，大幅提高气化炉能量利用率和经济效益。三是突破了启动、运行双功能组合烧嘴技术，在一个烧嘴中完成点火、升温和投料全过程，避免在危险灼热状态下更换烧嘴，且组合烧嘴采用整体夹套式水冷结构，使烧嘴使用寿命最长达160天（耐火砖气化炉启动、运行采用两个独立烧嘴，运行烧嘴使用寿命一般为60天）。

目前，“晋华炉”已获得发明专利授权5项，实用新型专利授权40项，累计销售28台，在内蒙古开滦化工有限公司、山东胜星化工有限公司、浙江晋巨化工有限公司等实现应用，并成功出口至朝鲜国。

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