山西陽煤：突破“三高”煤利用世界性難題

　　“截至目前，晉華爐已連續(xù)穩(wěn)定運行超過70天，各項設(shè)計均達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。氣化爐的有效氣體成分、比氧氣、比煤耗等工藝指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計，特別是煤種適應(yīng)性好，能消化高硫、高灰、高灰熔點煤（簡稱“三高”煤），實現(xiàn)了原料煤的本地化。”近日，山西陽煤豐喜肥業(yè)臨猗分公司總經(jīng)理原中秋，說起“晉華爐”贊許連連。

　　今年4月，世界首臺采用“水煤漿+水冷壁+輻射式蒸汽發(fā)生器”的“晉華爐”在陽煤豐喜臨猗分公司一次點火、投料、并氣成功，標(biāo)志著“氣化爐高溫合成氣熱量回收技術(shù)研究及工程示范”省級煤基低碳重大科技攻關(guān)項目取得實質(zhì)性突破。

　　“晉華爐是產(chǎn)學(xué)研緊密高效合作結(jié)出的碩果。”項目負(fù)責(zé)人、清華山西院常務(wù)副院長張建勝教授介紹，本著立足山西，解決本地“三高”煤不能高效清潔氣化的難題，2015年7月，在陽煤集團主持下，清華大學(xué)山西清潔能源研究院牽頭，聯(lián)合山西陽煤豐喜肥業(yè)（集團）有限責(zé)任公司和山西陽煤化工機械（集團）有限公司組成緊密型產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟。

　　實現(xiàn)兩個全球第一

　　在臨猗分公司，記者了解到，晉華爐運行2個月以來，性能可靠穩(wěn)定，沒有發(fā)生堵渣現(xiàn)象；運行過程中積灰少，熱效率高。原中秋做了一個對比，原來的爐子運行半個月就會發(fā)生堵渣問題，必須停爐進行處理，而且積灰會影響換熱效果。

　　張建勝介紹，晉華爐的科技創(chuàng)新點在于：核心部件輻射式蒸汽發(fā)生器借鑒了液態(tài)排渣旋風(fēng)鍋爐的進口和結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能有效避免國外同類技術(shù)存在的堵渣和積灰問題；獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計減少了雙面受熱面的布置比例，設(shè)備體積和投資減少；通過回收高溫合成氣熱量、副產(chǎn)高溫高壓蒸汽等方式，提高了能源轉(zhuǎn)換效率；運行成本降低，減少了昂貴的耐火磚采購、筑爐費用；比起耐火磚每次開車前升溫至少需要72小時，晉華爐升溫只需1小時，節(jié)約了燃料氣消耗；節(jié)水且廢水無難處理污染物，制漿過程還可處理污水。

　　正在運行的晉華爐每噸合成氨可副產(chǎn)1.8噸高溫高壓蒸汽，用于熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電，能量利用高，年實現(xiàn)經(jīng)濟效益3000萬元以上，一年就可回收改造投資。其誕生標(biāo)志著山西煤氣化技術(shù)裝備取得里程碑式重大突破，并實現(xiàn)了兩個全球第一：一是首次將“水煤漿+水冷壁+輻射式蒸汽發(fā)生器”進行了組合，成功實現(xiàn)工業(yè)化；二是首次將原氣化爐（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+水冷壁+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)改造先河。

　　中國工程院院士、熱能工程專家岳光溪評價稱，該技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，燃燒室爐內(nèi)操作溫度可由1400℃提高至1600℃以上，解決了山西“三高”煤的氣化難題，也為全國“三高”煤綜合利用、氣化提供了新方法、新手段。

　　打造全球最強氣化爐供應(yīng)商

　　“晉華爐項目對改造傳統(tǒng)煤化工和發(fā)展煤制天然氣、煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等新型煤化工產(chǎn)業(yè)具有重要意義。”馬建峰說。改造后的氣化爐投煤量增加了50%，從500噸/天提高到750噸/天；一爐變兩爐，不僅能生產(chǎn)合成氣，每小時還可以生產(chǎn)約40噸5.4MPa的高溫高壓蒸汽，用于熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電，能量利用高。

　　“改造自己企業(yè)的氣化爐只是好的開端，不是最終目的。”5月14日，豐喜執(zhí)行董事、陽煤化機董事長李廣民在陽煤化機生產(chǎn)經(jīng)營研發(fā)專題會上說，傳統(tǒng)煤化工的升級改造勢在必行，公司將按照“打造全球最強氣化爐供應(yīng)商”的要求，實行專業(yè)化管理、高端化制造，積極推廣，形成新的經(jīng)濟增長點。

　　截至目前， 清華山西研究院、陽煤化機已與2家化工企業(yè)達(dá)成合作協(xié)議并簽約。4月19日，與山西南耀6.5MPa合成氣/蒸汽聯(lián)產(chǎn)氣化爐（晉華爐）設(shè)備制造簽約儀式在太原舉行，項目采用長治當(dāng)?shù)?ldquo;三高”煤，氣化壓力6.5MPa，產(chǎn)氣量71000Nm3/h（CO+H2），氣化溫度1580℃，副產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電。5月10日，與河南金大地化工有限責(zé)任公司簽約儀式在鄭州舉行。

　　張建勝說，清華山西研究院將與陽煤集團合作開發(fā)并示范全熱回收（輻射式蒸汽發(fā)生器+對流式蒸汽發(fā)生器）的晉華爐，進一步回收熱量，蒸汽產(chǎn)量將再增加30%—40%，單臺氣化爐每年再增效益1000萬元以上，并努力在整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）領(lǐng)域進行深入研究與市場開拓。（記者 王海濱）