中化新網(wǎng)訊 8月16日，從浙江大學(xué)熱能工程研究所獲悉，我國水煤漿廢鍋氣化技術(shù)取得重要突破：一種多燃料噴嘴旋流新氣化工藝已由浙大熱能工所開發(fā)成功。該工藝的最大特點是頂置多燃料噴嘴，副噴嘴傾斜角度依據(jù)燃料特性及氣化爐規(guī)模調(diào)整以優(yōu)化氣化爐內(nèi)的流場；首創(chuàng)了廢鍋副產(chǎn)高品位過熱蒸汽，新工藝技術(shù)既可以用于新建成套裝置，也適合于原有水煤漿技術(shù)改造，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

據(jù)新工藝項目研發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、浙大熱能所王勤輝教授介紹，多燃料噴嘴旋流氣化工藝是由浙大熱能所研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣化新工藝。是浙大在長期煤炭燃燒及氣化技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有成熟的水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，重點研發(fā)了頂置式多燃料旋流噴嘴和廢鍋副產(chǎn)過熱蒸汽等關(guān)鍵技術(shù)。氣化爐采用頂置主噴嘴和副噴嘴結(jié)合的組合式燒嘴，主噴射流流場、副噴旋流產(chǎn)生加速作用使?fàn)t內(nèi)流場分布更加均勻，提高了碳轉(zhuǎn)化率。同時利用多噴嘴優(yōu)勢，氣化不同原料，實現(xiàn)煤炭、焦末、油渣、固廢、生物質(zhì)共氣化，滿足并適應(yīng)現(xiàn)代煤化工大型化和原料多樣性需求。

據(jù)了解，該新工藝技術(shù)在氣化爐上部為安裝有膜式水冷壁的燃燒氣化室，下部為帶有輻射廢鍋的激冷室，輻射廢鍋內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器和蒸汽過熱器。水冷壁型氣化爐可以提高燃燒室的操作溫度，從而擴(kuò)大煤種的適應(yīng)性，能夠消化低揮發(fā)份、高灰份、高灰熔點、高硫煤。其核心部件輻射式蒸汽發(fā)生器和蒸氣過熱器借鑒液態(tài)排渣旋風(fēng)鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能有效避免國內(nèi)外同類技術(shù)存在的堵渣和積灰問題，通過回收高溫合成氣熱量，副產(chǎn)出高品質(zhì)的過熱蒸汽，其過熱蒸汽產(chǎn)品可直接并入全廠過熱蒸汽管網(wǎng)，作為直接驅(qū)動壓縮機(jī)等汽輪機(jī)的動力蒸汽或進(jìn)行過熱蒸汽發(fā)電，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。同時氣化熱效率比國內(nèi)外現(xiàn)有的水煤漿氣化工藝有較大幅度提高，這也是大型煤氣化技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的又一重要進(jìn)展。

我國是一個缺油、少氣、煤炭資源相對豐富的國家，煤炭是我國基礎(chǔ)能源和重要原料。在當(dāng)前碳達(dá)峰、碳中和的背景下，利用相對豐富的煤炭資源，發(fā)展先進(jìn)煤氣化技術(shù)為龍頭的清潔煤基能源化工產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)對油氣的直接或間接替代，對于保障國家能源安全、實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展、促進(jìn)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

據(jù)介紹，煤氣化技術(shù)是煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化和利用的核心技術(shù)，也是發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的龍頭技術(shù)。高溫高壓的氣流床氣化技術(shù)，其氣化過程中的過程傳遞起著至關(guān)重要的作用，目前水煤漿氣化爐產(chǎn)生的高溫合成氣熱量回收主要有激冷流程和廢鍋流程兩種方式。激冷流程結(jié)構(gòu)簡單，但水耗較高、效率低下、熱損失較大;廢鍋流程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行工況較差，現(xiàn)有廢鍋氣化技術(shù)普遍存在運(yùn)行周期短、易堵渣，同時產(chǎn)生大量低品質(zhì)難以利用的飽和蒸氣。

王勤輝表示，與國內(nèi)外現(xiàn)有的同類技術(shù)相比，多燃料噴嘴旋流氣化新工藝技術(shù)在提高系統(tǒng)熱利用效率的同時擴(kuò)大了燃料的適應(yīng)性，為包括“三高”煤在內(nèi)的多種含碳物質(zhì)的高效清潔利用提供了更好的技術(shù)方案。通過科技創(chuàng)新降本增效、節(jié)能降耗，實現(xiàn)煤炭的清潔高效轉(zhuǎn)化，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。（姜小毛）