近日,山西省人民政府印發(fā)《關(guān)于2022年度山西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)的決定》,“水煤漿水冷壁直連廢鍋氣化爐研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”(晉華爐3.0)項(xiàng)目,獲2022年度山西省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
該項(xiàng)目針對(duì)大型煤氣化顯熱回收利用關(guān)鍵技術(shù)和裝備,開(kāi)展了水煤漿水冷壁氣化爐直連廢鍋熱回收機(jī)理和熱回收系統(tǒng)水動(dòng)力學(xué)研究,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了直連輻射廢鍋結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)了直連廢鍋氣化爐制造關(guān)鍵技術(shù),并在工程示范的基礎(chǔ)上,成功研制了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的水煤漿水冷壁直連廢鍋氣化爐,首次實(shí)現(xiàn)了大型煤氣化合成氣顯熱高效回收利用及產(chǎn)業(yè)化。
項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新在于:闡明了輻射廢鍋內(nèi)氣、液渣、飛灰粒子三相流動(dòng)與傳熱機(jī)理;建立了膜式水冷壁的水動(dòng)力流動(dòng)和傳熱模型;設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了水冷壁氣化室直連輻射廢鍋一體化結(jié)構(gòu)及高合金鋼環(huán)形單筒體和徑向雙面膜式壁自動(dòng)化焊接工藝、耐蝕襯里電渣帶極堆焊工藝、激光測(cè)量裝配和同心度檢測(cè)裝配等關(guān)鍵制造技術(shù)。項(xiàng)目共授權(quán)專利68項(xiàng),其中發(fā)明專利5項(xiàng),實(shí)用新型專利63項(xiàng)。
與國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)相比,解決了氣化爐直連輻射廢鍋因積灰堵渣無(wú)法長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的卡脖子難題,具有煤種適應(yīng)性寬、熱回收效率高、項(xiàng)目投資少、運(yùn)行成本低、安全穩(wěn)定連運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境友好可協(xié)同處理危廢等顯著優(yōu)勢(shì)。主要技術(shù)性能指標(biāo):比氧耗374.2Nm³O₂/kNm³(CO+H₂),比煤耗581.8kg煤/kNm³(CO+H₂),合成氣有效成分(CO+H₂)80.72%,熱效率98.4%,輻射廢鍋副產(chǎn)蒸汽810.0kg/kNm³(CO+H₂),碳轉(zhuǎn)化率97.61%,壓力等級(jí)6.5-8.75MPa,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間150天,最大投煤量3000噸/天?蓾M足百萬(wàn)噸級(jí)煤制甲醇、煤制氣、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制油等大型煤氣化工程應(yīng)用。
技術(shù)入選國(guó)家發(fā)改委《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南(2022 年版)》及《合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南(2022 年版)》,工信部《國(guó)家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2019)》《石化綠色低碳工藝名錄(2021年版)》等。產(chǎn)品入選工信部2021年制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品。
截止2022年4月底,該產(chǎn)品已銷售 37 臺(tái)/套,簽約 32臺(tái)/套,實(shí)現(xiàn)銷售收入32.4億元,新增利潤(rùn)9.07億元。其中, 12臺(tái)/套已投入運(yùn)行,創(chuàng)造社會(huì)效益19億元,減少CO₂排放856萬(wàn)噸,提升了煤化工行業(yè)能效水平,為山西高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展、全國(guó)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了“山西方案”。
據(jù)悉,山西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),按照申報(bào)評(píng)審流程和要求,項(xiàng)目先后通過(guò)形式審查、網(wǎng)上評(píng)審、大會(huì)評(píng)、小會(huì)評(píng)及現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審五輪審查評(píng)審,