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晋华炉 创新发展新名片

发布时间:2017-07-24 11:29:19 | 来源:山西日报 | 编辑:郭婧 | 责编:石丽敏

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阳煤化机太原生产基地生产车间。晋帅妮摄

  突破国外技术垄断、破解劣质煤利用难题,为中国煤化工气化技术提供山西解决方案

  编者按

  山西煤炭占全国资源储量的22.6%,而其中高硫、高灰、高灰熔点特性的“三高”劣质煤占资源总量的30%以上。如何充分利用好“三高”煤,最大限度减少污染排放,推动黑色煤炭绿色发展,是煤化工领域长期待解的一项重大课题。

  十年磨一剑。经过企业、高校科研团队不懈探索,随着具有完全自主知识产权、代表行业技术世界高度的晋华炉3.0横空出世,这道难题解了!

  焊花四溅,火龙飞舞。在骄阳似火的7月,记者走进山西阳煤化工机械(集团)有限公司太原晋华炉生产基地火热的生产一线,现场探寻晋华炉之所以能成功的背后。

  科技创新

——“三高”煤清洁利用找到了山西路径

  在煤化工领域,最关键的是两个步骤:一是气化,二是合成。而第一道工序,煤炭气化就占到总成本的50%-60%。长期以来,由于国内缺乏高效可靠的大型气化技术,企业不得不花巨资引进国外气化技术和装置,不仅耗资巨大,而且进口设备对国内“三高”煤水土难服。

  为攻克煤炭气化炉这一难题,清华大学、山西阳煤化工机械(集团)有限公司和阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司联合攻关,通过热能工程、煤化工技术、装备制造和智能控制技术的跨学科结合,去年4月1日,适应“三高”劣质煤的合成气/蒸汽联产气化炉,在阳煤丰喜临猗公司一次开车成功。

  阳煤丰喜党委书记、董事长、阳煤化机董事长李广民介绍,晋华炉代表了行业技术的世界高度,具有水煤浆气化炉稳定、可靠的优点,也具有水冷壁气化炉煤种适应性好的优势,成功解决了“三高煤”、低质煤的气化难题和煤化工项目耗煤量大、用水多、排放多的问题。吨氨成本可降低300元-400元,单座炉年可节约成本3000多万元。

  清华大学山西清洁能源研究院常务副院长张建胜表示,晋华炉的创新在于:核心部件辐射式蒸汽发生器借鉴了液态排渣旋风锅炉的进口和结构设计理念,能够有效避免国外同类技术存在的堵渣、积灰问题;独特的结构设计减少了双面受热的布置比例,设备体积和投资减少。通过回收高温合成气的热量,副产高温高压蒸汽等方式,提高气化炉的能源转换效率。

  作为山西省煤气化技术装备领域里程碑式的重大突破,晋华炉实现了两个全球第一:一是首次将“水煤浆+膜式壁+辐射式蒸汽发生器”进行了组合,并成功实现工业化;二是首次将原气化炉(水煤浆+耐火砖+激冷流程)通过改造直接升级为更高效、可靠的联产炉(水煤浆+膜式壁+辐射式蒸汽发生器+激冷流程),开创了新型煤气化技术改造的先河。

  中国工程院院士、清华大学热能工程系研究员岳光溪教授评价称,该技术已达到国际领先水平,燃烧室炉内操作温度可由1400℃提高至1600℃以上,为“三高”煤综合利用、气化提供了新方法、新手段。

机制创新

——产学研用结合企业焕发勃勃生机

  从去年4月1日,首台晋华炉3.0正式运行,到7月17日,已经稳定运行463天。晋华炉以“投资省、安全、稳定、长周期、满负荷”的优势,得到了国内外同行高度认可。晋华炉被评为2016年中国煤炭科技、煤化工科技十大新闻之一。

  阳煤化机总经理马建峰介绍,晋华炉3.0研发成功后,先后有美国、韩国、朝鲜、爱沙尼亚四国和国内神华、中煤、三聚环保等87家知名企业参观考察企业。1年内,已经签约20台,根据目前合作意向,今年预计签约30台,企业新增收入15亿元。

  事实上,大放异彩的晋华炉3.0,正是阳煤集团、阳煤化机、阳煤丰喜十余年来基于产、学、研、用不断推进、深化结出的硕果——

  从2001起,阳煤集团就和清华大学热能工程系岳光溪院士团队,围绕煤气化技术突破,打破国外技术垄断进行联合攻关。

  2006年,晋华炉1.0研发成功,提出具有完全自主知识产权的分级给氧流床煤气化工艺;2011年,晋华炉2.0研发成功,解决了高灰熔点煤气化的难题。2016年,晋华炉3.0投运,技术领跑世界煤气化技术。

  “晋华炉是产学研紧密高效合作结出的硕果。”张建胜教授说,2015年,在阳煤集团主持下,清华大学山西清洁能源研究院牵头,联合阳煤丰喜和阳煤化机组成了更紧密型的产学研用联盟。

  历时10余载,通过科研单位、生产企业、应用企业的产学研用机制创新,晋华炉从无到有,直到领跑世界的过程,也正是阳煤化机从一个行业小字辈成长为中国化工装备制造行业前5位,并在世界范围内拥有一定的话语权的过程。

  岳光溪院士表示,将继续坚持“高校出成果+企业敢担当+政府给支持”的创新合作模式,完成晋华炉4.0的研发和工业化,实现气化炉热量的“全热回收”,蒸汽产量再增加40%-50%,使晋华炉更上一层楼,引领世界水煤浆气化技术的发展方向。

  在机制创新尝到甜头后,阳煤集团在产学研用路上继续深化探索:阳煤集团、清华清华大学山西清洁能源研究院与神华低碳能源研究院联合在阳煤化机建设煤气化技术研发中试基地,向着国家级煤气化工程技术中心冲刺;阳煤集团、清华大学、惠生工程、东华工程等国内外知名煤化工企业及科研单位,在煤化工领域展开合作,形成新的产学研用合作联盟……

经营创新

——单一制造向煤气化全产业链延伸

  在经济发展新常态的新形势下,越来越多的传统煤化工企业工艺升级、节本降耗改造势在必行。针对这一重大机遇,阳煤化机依托晋华炉这一拳头产品,积极“打造全球最强气化炉供应商”——

  由于晋华炉煤气化技术广泛适用性,在合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气等行业的新建装置或老装置的改造前景广阔。经过几年时间,晋华炉推广成绩抢眼。截至目前,各型号晋华炉已投产17台、在建15台、签约19台。

  尽管靓女不愁嫁,但阳煤化机围绕如何更好服务客户,在经营上不断创新。李广民提出了三种新的合作模式:一是免费帮助用户检测煤质的特征,判定客户的煤种适合不适合搞水煤浆,根据煤种为客户选择炉型,从煤的试验开始,提供工艺包,设计、制造、安装炉子,进行人员操作培训、开车等一条龙技术服务;二是根据客户的需求,与同行进行公平竞争,采取EPC总包模式,总包气化工段,为客户投资建气化岛,满足客户需求;三是煤气联动,从卖炉子到卖气,变卖工艺包、到卖设备、到卖气、再到卖服务,满足客户的个性化需求。

  阳煤集团董事长翟红告诉记者,阳煤集团正按照设计、制造、安装、运营的“4S”模式,从单纯气化炉制造商,向煤气化全产业链延伸,向合成气提供商转变;从技术、设备出售商逐步拓展为大型园区气化岛服务商;从气化炉单一制造者向经济环保治霾利器——晋华牌系列炉贡献者(气化炉、天然气锅炉、甲醇锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉等)转变,将晋华牌系列炉打造成山西创新发展含金量最高的新名片。推进煤炭清洁利用、高端转化、经济实用,为山西和全国发展经济和治理雾霾提供套餐式一揽子解决方案,将这一系列全球领先的技术、模式推向全国、“一带一路”,使中国煤气化从阳煤集团走向世界,并在创立全国煤气化技术产业联盟的基础上,引领全球煤气化发展方向,为塑造山西美好形象、实现山西振兴崛起、推进中国制造,做出省属企业新的、更大的贡献!(记者 常慧忠 本报通讯员 闫俊荣)

 

 

 

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