破解“三高”煤氣化難題
破解“三高”(高硫情澈、高灰、高灰熔點)煤氣化難題是晉華爐的“首創(chuàng)”就灸。
過去呛疫,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,大量的煤炭資源長期受煤氣化市場冷落或被用于燃燒、煉焦呛梆,造成了極大的資源浪費與環(huán)境污染锐涯。
晉華爐創(chuàng)新性地將水煤漿+水冷壁+輻射式蒸汽發(fā)生器進行組合,解決了傳統(tǒng)水煤漿氣化爐系統(tǒng)熱效率低的瓶頸問題填物,賦予了“三高”煤新的使命纹腌。
晉華爐之所以能夠突破高灰熔點原料的限制,是因為水煤漿氣化爐燃燒室采用了膜式水冷壁滞磺。熔融灰渣顆粒運動到水冷壁上冷卻凝固后形成固態(tài)渣層升薯,當(dāng)其超過煤灰熔點時,固態(tài)渣層表面發(fā)生液化形成液態(tài)渣層击困。高熱阻的渣層對水冷壁起到保護作用涎劈,使氣化溫度達到1700℃,從而一舉拓寬了氣化爐的原料范圍阅茶,也掃除了“三高”煤清潔利用的一大障礙蛛枚。
煤種適應(yīng)性的拓寬,也讓晉華爐的工業(yè)化應(yīng)用案例逐年增多脸哀。在3年時間內(nèi)蹦浦,國內(nèi)外20家煤化工企業(yè)已簽約晉華爐49套,應(yīng)用范圍涵蓋合成氨摧垄、煤制甲醇跃恍、煤制乙二醇、煤制氫等煤化工領(lǐng)域匕蚁,其中10臺套氣化爐已投運态置。
環(huán)境友好經(jīng)濟高效
晉華爐水煤漿氣化技術(shù)利用“三高”煤作為原料時,可通過燃燒室下部的輻射廢鍋回收高溫合成氣顯熱渊唁,同時副產(chǎn)高品位飽和蒸汽垄获,每1000標(biāo)準立方米有效氣可副產(chǎn)10兆帕飽和蒸汽0.65噸~1.1噸。以60萬噸/年合成氨裝置氣化系統(tǒng)為例骄鸽,在不增加其他消耗的情況下鹉陪,副產(chǎn)高壓蒸汽每年可節(jié)約標(biāo)煤約9.5萬噸,按目前市場價格铅粉,年經(jīng)濟效益增加約4750萬元。如河南金山集團金大地化工有限公司晉華爐水煤漿氣化裝置扑澜,1噸氨可副產(chǎn)高壓飽和蒸汽1.4噸蓄盘,折合每噸氨節(jié)省標(biāo)煤0.128噸、減少二氧化碳排放0.36噸鹿响。同時羡微,晉華爐可利用高濃度有機廢水和有機固體廢物制備氣化原料,經(jīng)濟而高效地協(xié)同處置有機廢物。
晉華爐還具有環(huán)境友好的特性妈倔。由于燃燒室氣化溫度可達1700℃博投,原料煤氣化效率高,爐內(nèi)排出的固體粗渣殘?zhí)己康投⒑欧诺膹U水中也不存在六價鉻毅哗、焦油和酚類物質(zhì),廢棄物污染小易于處理捧挺。與干粉氣化廢鍋和耐火磚氣化爐相比虑绵,晉華爐減少了烘爐時間,去除了煤烘干過程闽烙,減少了廢氣排放量翅睛。
晉華爐4.0研發(fā)在途
“十三五”期間,晉華爐相繼獲得2017年全國發(fā)明展覽會“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎·項目獎”金獎黑竞、2018年中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)特等獎捕发、2019年第47屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎等。
這一切都離不開“產(chǎn)學(xué)研制用”聯(lián)盟的協(xié)同研發(fā)拘能。北京清創(chuàng)晉華科技有限公司是晉華爐“產(chǎn)學(xué)研制用”聯(lián)盟的組織者刷寨,也是晉華爐技術(shù)工藝包軟件的編制方,承擔(dān)了技術(shù)方案對比次新、論證工作爽步,聯(lián)合相關(guān)單位和制造企業(yè)研究開發(fā)了新一代的組合式工藝燒嘴、新型膜式水冷壁傲枕、獨特環(huán)形單筒體和徑向雙面膜式水冷壁等核心設(shè)備;在設(shè)備監(jiān)造沪峰、安裝,以及裝置運行人員培訓(xùn)辩芦、試車嘀拂、投料運行等工程建設(shè)、試生產(chǎn)的過程中解決了大量技術(shù)問題遥加,推動了晉華爐技術(shù)的發(fā)展袱蔓。
“十四五”期間,晉華科技將繼續(xù)推廣應(yīng)用晉華爐3.0观复、研發(fā)晉華爐4.0偏序,目標(biāo)是日投煤量3000噸級的全熱回收大型氣化爐。