熱能系團隊：打造世界水煤漿水冷壁氣化技巧第一爐 -Tag:財務培訓

2015-03-16 08:01 來源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

從“清華爐”到“爭氣爐”

———清華大學熱能系“清華爐”團隊勝利打造世界水煤漿水冷壁氣化技術“第一爐”

記者王冰冰

圖為山西陽煤豐喜肥業(yè)集團第二代“清華爐”全景。

　　截至2012年10月31日，由清華大學研制、中國完整自主常識產(chǎn)權的世界首套水煤漿水冷壁氣化裝置———第二代 “清華爐”在山西陽煤豐喜肥業(yè)團體自2011年8月22日投料以來，已平安、安穩(wěn)運行325天，首次投料實現(xiàn)持續(xù)A級運行140天，不僅創(chuàng)造了世界煤氣化技術首次投料的新程度，而且發(fā)明了水煤漿氣化爐連續(xù)運行的世界紀錄。此次投料運行的成功，標記著我國煤氣化技術走在了國際前列。

　　水煤漿水冷壁氣化爐的問世，一舉攻破了國際煤氣化技術的傳統(tǒng)模式———水煤漿與耐火磚、水冷壁與干煤粉的兩種技術組合，開創(chuàng)了新的煤氣化技術門路，并成功打造降生界水煤漿水冷壁氣化技術“第一爐”。

　　這“第一爐”不僅為中國煤氣化裝置裝上了一顆性能優(yōu)良的“中國心”，甚至能夠用來改造我國早先引進的有技術瑕疵的國外氣化爐，調換機能有缺點的“本國心”。在9月3日北京西郊賓館召開的科技成果鑒定會上，業(yè)內專家高興地表現(xiàn)，“清華爐”在國際煤化工行業(yè)首創(chuàng)了行業(yè)先河，實現(xiàn)了行業(yè)幻想，堪稱是我國煤化工行業(yè)的“爭氣爐”。

　　從“清華爐”到“爭氣爐”，由我校熱能系教學岳光溪院士領導、我校青年教師張建勝擔綱課題重要負責人的“清華爐”科研團隊，歷經(jīng)十余載的研究和付出，不僅在技術上取得重大突破，而且在科研成果產(chǎn)業(yè)化方面探索出了一條切實可行的途徑。

突破：從第一代到第二、三代——“清華爐”首次實現(xiàn)貿易運行

　　世界煤氣化技術從出生至今已有近80年，不僅改寫了煤直接焚燒的歷史，而且更加清潔環(huán)保，成為被普遍采取的干凈利用煤炭資源的主要門路跟手腕。從氣化妝置應用的燃料狀態(tài)和睦固流動情勢來看，煤氣化走過了三個階段：塊煤固定床氣化、碎煤流化床和粉煤氣流床氣化。

　　當前較為風行的粉煤氣化技術包含兩大種別，即水煤漿耐火磚技術與干粉水冷壁技術。但在實際利用中，無論哪種粉煤氣化技術都有不盡如人意的處所，例如前者煤種適應性窄、后者存在能耗和危險性問題等。這些“老大難”問題成為煤炭清潔利用范疇一道難以超越的阻礙。

　　我校熱能系“清華爐”團隊憑借扎實的專業(yè)基本和豐盛的實戰(zhàn)教訓，提出水煤漿水冷壁煤氣化技術，不僅充足施展了水煤漿耐火磚和干粉水冷壁技術的全體長處，而且有效避開了不足,財務培訓，并在穩(wěn)固性、煤種抉擇、體系運行率、保險性、環(huán)境污染、系統(tǒng)啟動時光、能耗、運行周期等技術指標上取得重大沖破。

　　曾有業(yè)內專家這樣評估“清華爐”的歷史意思：“煤氣化爐技術的發(fā)展，是由‘較單一煤種、適用道路窄、所產(chǎn)氣體有效成分不高、對環(huán)境有必定傳染’的第一代煤氣化爐技術向 ‘煤種實用范疇寬、能應用劣質煤、氣化效力高、所產(chǎn)氣體有效成分高、能量利用公道、一氣多用、環(huán)境友愛、耗費低’的第二、三代煤氣化技術發(fā)展的歷史，‘清華爐’的研發(fā)存在里程碑式的意義。”

　　“清華爐”作為世界上首次實現(xiàn)商業(yè)運行的水煤漿水冷壁氣化爐，成功實現(xiàn)了中國煤氣化技術在國際上由“追趕國外”到“超越國外”的嬗變。在9月3日舉辦的科技成果鑒定會上，由中國工程院院士謝克昌、倪維斗、岑可法、秦裕琨等業(yè)內著名專家組成的專家委員會經(jīng)由當真探討和質詢后，一致批準通過該技術鑒定。專家委員會指出：“水煤漿水冷壁清華爐煤氣化技術成果具有明顯創(chuàng)新性，占有自主知識產(chǎn)權，同時擁有水煤漿耐火磚和干粉水冷壁氣化爐的優(yōu)點，綜合性能優(yōu)異，具有顯明的經(jīng)濟效益和社會效益，總體技術處于國際領先水平。”

繼承：從追趕到超出——繼續(xù)傳統(tǒng)，勇敢翻新

　　我國煤氣化技術的發(fā)展最早可以追溯到上世紀 90年代初。山東魯南化肥廠從美國有名的德士古公司引進了我國第一臺氣流床煤氣化爐，并于1992年投料運行，開啟了我國緊跟國際煤氣化技術的步調。此后，上海焦化廠、陜西渭河化肥廠、安徽淮南化肥廠緊隨其后，接踵引進國外氣化技術。21世紀初，跟著生產(chǎn)范圍逐漸擴展，研發(fā)并領有我國自主知識產(chǎn)權的氣化技術顯得尤為重要。

　　但一味引進國外技術，不僅破費宏大，而且因為引進的并不都是完美的技術，使得我國成為國外氣化技術的“實驗場”。開發(fā)擁有中國自主知識產(chǎn)權的煤氣化技術，被清華熱能系團隊視為責無旁貸的使命與責任。早在水煤漿水冷壁氣化技術之前，就成功開發(fā)了耐火磚構造的分級給氧煤氣化工藝等。

　　2001年，由岳光溪領導的研究團隊在取得輪回流化床清潔燃燒方向上的領先位置后，意識到大規(guī)模氣流床煤氣化是我國下一代干凈煤技術的熱門和發(fā)展方向，清華應該在該領域有所作為。鑒于清華并不具備經(jīng)驗優(yōu)勢，岳光溪大膽提出：發(fā)揮清華在熱工燃燒方面的優(yōu)勢，將燃燒技術經(jīng)驗與煤化工經(jīng)驗聯(lián)合，實現(xiàn)煤氣化技術的突破。

　　此后，岳光溪引導的課題組大膽決議，斥資百萬啟動研究，并任命當時剛剛留校工作的青年先生張建勝全面擔綱該氣化工藝的研究開發(fā)工作。

圖為張建勝在調試“清華爐”設備儀器。

　　張建勝實驗室將熱能系在熄滅領域的優(yōu)勢轉化到煤氣化領域，成功申請到科技部863課題的支撐，并擔負課題負責人。這是歷史上首次由剛加入工作僅半年的年青老師擔任 863課題負責人。在課題進展中，張建勝實驗室取得了一系列打破，提出了氧氣分級的煤氣化工藝路線，成功解決了實驗室基礎理論、冷熱態(tài)實驗、數(shù)值模仿到工程應用和放大的一系列問題，并將工藝思維落腳于工程實際。直到目前為止，清華大學氧氣分級煤氣化工藝依然是世界上獨一的分級給氧氣流床煤氣化工藝。

立異：從理論到運用——產(chǎn)學研攜手助力技術工業(yè)化

　　“緊盯工程實際，解決現(xiàn)有工業(yè)裝置的要害問題，是我們技術研發(fā)的核心。我們的研究出發(fā)點來自產(chǎn)業(yè)，落腳點也在產(chǎn)業(yè)。”從接手課題的那天起，“清華爐”團隊就對把實驗成果推廣到工業(yè)中去、切實進步我國煤氣化產(chǎn)業(yè)布滿了等待。他們踴躍尋求工業(yè)界伙伴，與北京達立科科技有限公司、山西陽煤豐喜肥業(yè)（集團）有限責任公司獨特組成了產(chǎn)學研一體化的團隊。

　　2002年，張建勝課題組快馬加鞭發(fā)展了一系列科研工作，在實驗室樹立了分級給氧煤氣化爐熱態(tài)實驗安裝，并對該工藝進行了實驗驗證，獲得了實驗上的成功。

　　爾后，產(chǎn)學研團隊又聯(lián)合北京航天11所、化工設計院、化工裝備制作廠等各個領域的多位專家，歷時三年，終于在山西陽煤豐喜集團臨猗分公司建成了分級給氧煤氣化爐，并以該氣化爐為中心建成配套的大型甲醇工業(yè)裝置，于2006年1月一次開車成功。

　　從熱能系開端投入進步氧氣流床煤氣化技術的研發(fā)，到分級給氧第一代“清華爐”工業(yè)裝置成功，再到水煤漿水冷壁第二代“清華爐”，全部進程井井有條、穩(wěn)步推動。熱能系在短短十年間，在煤氣化方面取得兩項科技結果，取得省部級科技提高一等獎和行業(yè)技術先進一等獎。而來自不同單位的產(chǎn)學研一體化團隊歷時數(shù)年 “集團作戰(zhàn)”，其背地的艱苦付出是凡人難以設想的。“假如說‘清華爐’有‘秘密武器’的話，那就是產(chǎn)學研的親密配合，與國內最有經(jīng)驗的單位協(xié)作，好處共享，充分調動發(fā)揮各自優(yōu)勢。”張建勝深有感想地說。

　　這個機密兵器，不僅讓“清華爐”及煤氣化技巧從試驗室走向企業(yè)，由形象的迷信實踐轉化為詳細的事實出產(chǎn)力，更使得中國煤化工解脫國外技術把持，從“追隨者”成長為“領軍者”，成為打造“中國心”的造夢工廠。

　　為了更好地發(fā)揮產(chǎn)學研上風，“清華爐”團隊意識到還須要追求更大的配合搭檔進行市場化推廣。2011年，海內最大的獨立產(chǎn)業(yè)氣體供給商盈德氣體公司與“清華爐”團隊聯(lián)姻，組建成立北京盈德清大科技有限義務公司，承當了之前由北京達立科科技公司負責的工作，獨家經(jīng)營“清華爐”煤氣化技術，并成破“清華大學-盈德氣體煤氣化結合研討核心”。

　　現(xiàn)在，具備自主知識產(chǎn)權的“清華爐”煤氣化技術已經(jīng)站在世界當先地位，并著手改造國外煤氣化爐，這是在全國、乃至全世界規(guī)模內首次以一種爐型改革另外一種爐型的創(chuàng)舉。“這項工作，今后必將有十分遼闊的發(fā)展空間，咱們新一代清華熱強人一定不負使命。”張建勝對將來充斥信念。

　　起源：新清華2012-11-16 第1900期