煤炭是山西省的優(yōu)勢(shì)資源，其中“三高”(高硫、高灰、高灰熔點(diǎn))劣質(zhì)煤占到全省煤炭資源總量的30%以上。長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏以“三高”煤為原料的高效清潔大型氣化技術(shù)和裝備，使大量的資源無(wú)法利用而失去“開(kāi)采價(jià)值”，造成了資源的極大浪費(fèi)與環(huán)境污染。盡管我國(guó)在“三高”煤的開(kāi)發(fā)利用方面花費(fèi)巨資引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和裝備，但仍普遍存在投入偏高且不能很好地解決本地“三高”煤的氣化問(wèn)題。

　　2014年，山西陽(yáng)煤化工機(jī)械（集團(tuán)）有限公司聯(lián)合清華大學(xué)，通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)共同承擔(dān)了“適合山西高灰熔點(diǎn)及低質(zhì)煤大規(guī)模粉煤氣化技術(shù)開(kāi)發(fā)與工業(yè)示范”省級(jí)煤基低碳重大科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目。經(jīng)產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)出適合山西省高灰熔點(diǎn)及低質(zhì)煤粉煤氣化技術(shù)和裝備（第二代清華爐），這是山西省煤氣化技術(shù)裝備領(lǐng)域里程碑式的重大突破。日處理煤750噸級(jí)氣化爐運(yùn)行穩(wěn)定，大型化（日處理煤1000噸級(jí)、1500噸級(jí)、2500噸級(jí)）和高參數(shù)（氣化壓力4.0-8.75Mpa）爐型已完成研發(fā)，并成功的應(yīng)用在陽(yáng)煤壽陽(yáng)20萬(wàn)噸/年乙二醇、泉稷焦?fàn)t氣制LNG等現(xiàn)在煤化工項(xiàng)目中。目前，與清華山西研究院聯(lián)合簽訂技術(shù)及供貨合同20億元，將產(chǎn)生成倍的社會(huì)效益。

　　中國(guó)工程院院士煤化工專家倪維斗、熱能工程專家岳光溪評(píng)價(jià)該技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。其主要技術(shù)特點(diǎn)為：一是燃燒溫度提高，煤種適應(yīng)性拓寬。爐內(nèi)溫度由1350℃提高到1520℃，初步解決了山西省高灰熔點(diǎn)及低質(zhì)煤的氣化難題。二是生產(chǎn)效率高，維護(hù)成本和運(yùn)行費(fèi)用低。采用水冷壁替代耐火磚，無(wú)需更換爐磚、停爐檢修，每年可節(jié)省維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用600余萬(wàn)元；提高了爐型的使用周期，可連續(xù)運(yùn)行十年不停車(chē)。三是操作平穩(wěn)，運(yùn)行安全。采用水煤漿進(jìn)料，解決了干粉煤進(jìn)料的不穩(wěn)定、易燃、易爆、易磨損泄露等難題。四是節(jié)約資源，環(huán)保高效?？捎脧U水制漿，燃燒反應(yīng)充分，廢渣排放少且易于收集處理。五是投資省，單爐可節(jié)約投資3000余萬(wàn)元。

　　隨著清華大學(xué)山西清潔能源研究院的成立，陽(yáng)煤化機(jī)進(jìn)一步加強(qiáng)與清華大學(xué)的合作，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)了半輻射廢熱鍋爐流程和全輻射廢熱鍋爐流程的新一代煤氣化爐（第三代清華爐），通過(guò)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。第三代清華爐是在第二代清華爐氣化工藝基礎(chǔ)上增加了迷宮式熱量轉(zhuǎn)換元件，并于2016年4月1日一次投運(yùn)成功，合成氣中每噸合成氨可副產(chǎn)1.8t（每小時(shí)回收約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，年又可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益3200萬(wàn)元以上，一年就可以回收改造投資。下一步將繼續(xù)研發(fā)第四代清華爐，實(shí)現(xiàn)氣化爐熱量的“全熱回收”，蒸汽產(chǎn)量增加20%～30%，再增效益800萬(wàn)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(jìn)行深入研究與市場(chǎng)開(kāi)拓。

　　目前，陽(yáng)煤化機(jī)與清華山西研究院已按照設(shè)計(jì)研發(fā)、制造安裝、生產(chǎn)運(yùn)行、服務(wù)提升“4S”店的運(yùn)營(yíng)模式加快該技術(shù)的階梯式創(chuàng)新。山西省將通過(guò)科技重大專項(xiàng)等創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制方式持續(xù)支持該項(xiàng)目的深入研發(fā)，進(jìn)一步開(kāi)展新一代氣化爐的示范與推廣；同時(shí)激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行新的商業(yè)模式的探索，從賣(mài)技術(shù)、賣(mài)設(shè)備逐步拓展到賣(mài)合成氣產(chǎn)品，以產(chǎn)業(yè)扶持資金、創(chuàng)新金融手段等方式提供支持和幫助，培育新的商業(yè)模式，為山西的新技術(shù)推廣與應(yīng)用做出示范。