由清華大學山西清潔能源研究院牽頭，山西陽煤豐喜和陽煤化工聯(lián)合研發(fā)的合成氣/蒸汽聯(lián)產(chǎn)氣化爐（以下簡稱晉華爐），近日在陽煤豐喜臨猗分公司一次點火、投料、送氣成功。這是世界首臺采用水煤漿+水冷壁+輻射式蒸汽發(fā)生器的氣化爐，該技術(shù)成功投運開創(chuàng)了新型煤氣化技術(shù)改造先河，堪稱是“山西制造”引“智”攻關(guān)邁向“山西創(chuàng)造”的典型范例。

　　煤炭氣化是煤化工的第一步。公開資料顯示，山西2800多億噸煤炭儲量中，高灰、高硫、高灰熔點的“三高”煤約占1/3。長期以來，由于缺乏高效可靠的大型氣化技術(shù)，煤炭企業(yè)不得不花費巨資引進國外氣化技術(shù)和裝置，不僅花費巨額技術(shù)使用費，而且進口設(shè)備對“三高”煤水土難服。

　　如何才能推動黑色煤炭綠色發(fā)展、高碳資源低碳發(fā)展？2015年，山西陽煤集團、清華大學山西清潔能源研究院，聯(lián)合山西陽煤豐喜和山西陽煤化工，組成“產(chǎn)、學、研、制、用”聯(lián)盟，開始了產(chǎn)學研的聯(lián)合攻關(guān)。

　　通過熱能工程、煤化工技術(shù)、裝備制造和智能控制技術(shù)的跨學科結(jié)合，今年4月1日，適應“三高”劣質(zhì)煤的合成氣/蒸汽聯(lián)產(chǎn)氣化爐，在陽煤豐喜臨猗公司一次開車成功。

　　據(jù)山西陽煤化工機械（集團）有限公司董事長李廣民介紹，晉華爐代表了該行業(yè)技術(shù)的世界高度。從投運100多天以來的效果看，該技術(shù)具有水煤漿氣化爐穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點，也具有水冷壁氣化爐煤種適應性好的優(yōu)勢，尤其適用于高硫、高灰、高灰熔點“三高”煤的氣化。該技術(shù)煤種適用范圍更廣，能消耗大量劣質(zhì)煤，一座爐每年可節(jié)約煤炭成本3000多萬元。技術(shù)推廣后，有望打破國外技術(shù)壟斷，為我國企業(yè)節(jié)省技術(shù)轉(zhuǎn)讓費10多億元，也為劣質(zhì)煤清潔利用找到了新路徑。

　　晉華爐項目負責人、清華大學山西清潔能源研究院常務副院長張建勝表示，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)排渣旋風鍋爐的進口和結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能夠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)計減少了雙面受熱的布置比例，設(shè)備體積和投資減少。通過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。

　　晉華爐是山西省煤氣化技術(shù)裝備領(lǐng)域里程碑式的重大突破，并且實現(xiàn)了兩個全球第一：一是首次將“水煤漿+膜式壁+輻射式蒸汽發(fā)生器”進行了組合，并成功實現(xiàn)工業(yè)化；二是全球首次將原氣化爐（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+膜式壁+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)改造的先河。

　　中國工程院院士、熱能工程專家岳光溪評價稱，晉華爐為山西省煤炭產(chǎn)業(yè)“六型”轉(zhuǎn)變、“六大發(fā)展”，走出一條“革命興煤”之路，也為全國“三高煤”綜合利用、氣化煤實現(xiàn)本地化提供了新方法、新手段。

　　晉華爐一經(jīng)投運，就吸引了業(yè)內(nèi)行家前來觀摩考察，目前已先后吸引山西南耀集團昌晉苑焦化有限公司和河南金大地化工有限責任公司爭相選用。

　　張建勝向中國質(zhì)量報記者介紹說，接下來他們將研發(fā)全熱回收流程氣化爐，還要建立煤氣化中試基地。在陽煤化機建設(shè)煤氣化中試基地，對煤氣化涉及的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，包括原料設(shè)備和輸送、氣化、合成氣激冷、合成氣洗滌、熱回收流程等進行研究，把中心建設(shè)成為煤種試燒基地，為煤氣化技術(shù)的發(fā)展提供行業(yè)的關(guān)鍵共性技術(shù)，形成自主研究開發(fā)能力、關(guān)鍵部件的設(shè)計與產(chǎn)業(yè)化前期實驗驗證能力，為我國煤氣化技術(shù)的發(fā)展提供核心技術(shù)支持。

　　目前，陽煤集團與清華大學山西清潔能源研究院正加快該技術(shù)的階梯式創(chuàng)新，為新技術(shù)推廣與應用做好示范，準備將這一技術(shù)、模式推向全國以及“一帶一路”沿線國家地區(qū)，把陽煤集團打造成“中國煤氣化技術(shù)走向世界的搖籃和孵化器”，將山西省政府支持開發(fā)的新一代晉華爐打造成“山西制造邁向山西創(chuàng)造的新名片”。