煤化工作為中國國民經(jīng)濟(jì)中一個重要的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，其發(fā)展歷來備受關(guān)注。近年來，隨著中國自主創(chuàng)新能力的不斷提高，一批貼有“中國造”標(biāo)簽的產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)不斷涌現(xiàn)。由山西陽煤集團(tuán)聯(lián)合清華大學(xué)自主研發(fā)的“晉華爐”技術(shù)便是其中一項，不僅打破國外技術(shù)壟斷，更是實現(xiàn)兩個全球第一，助推中國邁向煤化工強國。
近日，在中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織召開的該項技術(shù)科技成果鑒定會上，鑒定委員會認(rèn)為，該氣化爐技術(shù)具有顯著的創(chuàng)新性、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯，綜合性能優(yōu)異、總體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。
同時，該項技術(shù)被認(rèn)為是高校科技成果走向示范應(yīng)用的典型案例，也為中國科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力樹立榜樣。
經(jīng)過多年發(fā)展，中國現(xiàn)代煤化工的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)規(guī)模均走在世界前列。
而作為煤炭大省的山西，其煤炭資源占全國資源儲量的22.6%，而其中高硫、高灰、高灰熔點特性的“三高”劣質(zhì)煤占到全省煤炭資源總量的30%以上。如何充分利用“三高”煤，如何最大限度減少污染排放，推動黑色煤炭綠色發(fā)展、高碳資源低碳發(fā)展，不僅是山西的課題，也是全國煤炭產(chǎn)業(yè)的課題。
為此，山西陽煤集團(tuán)和清華大學(xué)山西清潔能源研究院合作開發(fā)能吃“三高”煤的晉華爐。“非標(biāo)壓力容器的自動化和智能化制造屬于離散式群控制系統(tǒng)，研制非常困難。”山西陽煤豐喜肥業(yè)集團(tuán)黨委書記、執(zhí)行董事，山西陽煤化工機械集團(tuán)董事長李廣民坦言，氣化爐是非標(biāo)壓力容器中的典型產(chǎn)品，研制更是難上加難。
自2001年開始，陽煤集團(tuán)以陽煤化機的設(shè)備設(shè)計制造能力和陽煤豐喜的裝置運行條件為依托，聯(lián)合清華大學(xué)實施“三高”煤氣化技術(shù)攻關(guān)。2006年，第一代晉華爐開車成功。2011年8月，第二代晉華爐在陽煤豐喜一次投料成功，打破了國外技術(shù)壟斷。
2015年，陽煤集團(tuán)與清華大學(xué)、清華大學(xué)山西清潔能源研究院組成新型產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟，共同承擔(dān)“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)計劃項目，開發(fā)第三代晉華爐。
2016年4月，通過熱能工程、煤化工技術(shù)裝備制造和智能控制技術(shù)的跨學(xué)科結(jié)合，適應(yīng)“三高”煤的第三代晉華爐在陽煤豐喜肥業(yè)集團(tuán)一次開車成功，至今連續(xù)20個月穩(wěn)定高效運行，成功解決了高灰熔點煤氣化能耗高的難題，領(lǐng)跑當(dāng)今國際煤氣化技術(shù)，同時為全國“三高”煤綜合利用、氣化煤實現(xiàn)本地化提供了山西方案和路徑。
2017年12月25日，在第三代晉華爐科技成果鑒定會上，鑒定委員會經(jīng)過認(rèn)知討論和質(zhì)詢，一致同意通過鑒定，該技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。
李廣民介紹，作為國之重器，晉華爐凝結(jié)著陽煤集團(tuán)和清華大學(xué)山西清潔能源研究院在煤炭清潔高效利用方面的心血。
據(jù)了解，第三代晉華爐噸合成氨可副產(chǎn)1.6噸至1.8噸高品位蒸汽，噸蒸汽按100元至120元計算，年產(chǎn)30萬噸合成氨的裝置年可新增效益5600萬元以上。在晉華爐等核心產(chǎn)品的帶動下，陽煤化工機械集團(tuán)連續(xù)17年盈利，收入、利潤均保持在兩位數(shù)增長，累計實現(xiàn)利潤達(dá)17億元。
李廣民告訴記者，目前，全國乃至全球脫硫、脫硝環(huán)保形勢嚴(yán)峻，煤化工企業(yè)新上項目面臨蒸汽、電力嚴(yán)重不足的局面。在這種情況下，由于第三代晉華爐節(jié)約環(huán)保、高效經(jīng)濟(jì)，為不少煤化工企業(yè)解決了難題。
事實上，第三代晉華爐比其他同等爐型節(jié)約投資三分之一，獲得國內(nèi)外企業(yè)廣泛認(rèn)可，先后有美國、韓國、朝鮮、愛沙尼亞四國及神華、中煤、華魯恒升、三聚環(huán)保等107家企業(yè)參觀考察。目前總簽約56臺(套)，創(chuàng)造了中國煤氣化爐發(fā)展新紀(jì)錄。
“我國先進(jìn)煤氣化技術(shù)，一個是水煤漿氣化，一個是干粉氣化，難點就在廢鍋上，我國多年來一直沒有突破。晉華爐的研發(fā)成功，且已穩(wěn)定、安全、高效運行20個月，這在中國石化業(yè)是首創(chuàng)，是為中國做了一件了不起的大事。”石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院院長顧宗勤特別強調(diào)，第三代晉華爐簡單、安全、易操作，熱回收、環(huán)保性都非常好，非常值得在氮肥行業(yè)進(jìn)行大力推廣。
晉華爐技術(shù)鑒定委員會主任謝克昌院士表示，該成果是“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)盟經(jīng)過17年鍋爐和煤氣化技術(shù)跨界積淀、融合而集成，是高?？萍汲晒呦蚴痉稇?yīng)用的典型案例，也為我國科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力樹立了榜樣。
清華大學(xué)山西清潔能源研究院常務(wù)副院長張建勝介紹，晉華爐產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟，將繼續(xù)堅持“高校出成果+企業(yè)敢擔(dān)當(dāng)+政府給支持”的創(chuàng)新合作模式，不斷提升第三代晉華爐技術(shù)水平，全力開發(fā)第四代晉華爐，在現(xiàn)代煤化工新建、傳統(tǒng)煤化工改造、化工企業(yè)入園搬遷等領(lǐng)域全面推廣應(yīng)用。
“我們要繼續(xù)發(fā)揚工匠精神，將企業(yè)的成果變成中華民族的精品，為中國煤氣化事業(yè)的發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)，助推中國邁向煤化工強國邁進(jìn)。”李廣民如是說。
