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图为“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”科技成果鉴定会上，全国政协常委、国家能源委员会
专家咨询委员会主任张国宝讲话
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图为“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”科技成果鉴定会上，中国石油和化学工业联合会
李勇武会长讲话
这天上午，来自国家能源委员会、中国石油和化工行业联合会、国家科技部、中国工程院等众多单位的领导、院士和专家们齐聚一堂，对清华大学、北京盈德清大科技有限责任公司和山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司三家单位合作开发的“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”进行了科技成果鉴定。
2012年8月1-4日，中国石油和化学工业联合会组织的现场考核专家组，在山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司临猗分公司，对有中国特色的煤气化技术水煤浆水冷壁煤气化技术的工业化装置进行了现场72小时考核。根据现场考核结果，专家组确认该装置为世界首套水煤浆水冷壁气化工业装置，综合性能优异，是具有国际领先水平的拥有自主知识产权的新型煤气化技术。考核采用阳泉无烟煤和神木煤的混煤，与设计煤种基本符合；装置连续稳定运行72小时，平均负荷率为103.1%，考核数据达到了指标要求；装置自动化水平较高，安全可靠，操控性能良好；采用具有自主知识产权的专利技术，气化系统装备的国产化率达到100%；气化用煤的灰熔点可以达到1500℃以上，煤种适应性广；同等直径的水冷壁气化炉与原耐火砖结构的气化炉相比，燃烧室容积增大1.6倍；水煤浆水冷壁气化工艺操作简单，节能环保……
从鉴定会上专家们的发言中，人们欣喜地感觉到，经过十多年的持续努力，从耐火砖到水冷壁，如今清华炉技术已日臻成熟和完善，多项性能和指标足以代表当今国际先进水平。现在人们利用清华炉技术，已经不仅可以为中国的煤气化装置装上一颗性能优异的“中国心”，甚至还能用它来改造我国早些年引进的那些技术有瑕疵的国外气化炉，替换性能有缺陷的“外国心”，这在国际煤化工行业中，可谓是“开行业先河”之举。 清华炉技术实现了许多业内专家多年的奋斗理想，堪称是我们国家煤化工行业的“争气炉”。
诸多优势，奠定卓越品质
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山西丰喜集团使用“水煤浆水冷壁清华炉气化技术”的装置
2011年8月22日上午11时，随着山西阳煤丰喜肥业集团临猗分公司新建水煤浆水冷壁气化炉的投产供气，标志着我国的煤气化技术业已达到了世界领先水平，也意味着该技术正在改变目前国际煤气化技术市场的划分。作为水煤浆水冷壁气化技术“第一炉”同时也是世界首台水煤浆水冷壁气化装置，具有我国完全自主知识产权，它的成功运行创造出煤气化装置首次运行并一次投料成功的世界同行业开车奇迹，截至2012年8月31日（日历天数375天），气化炉累计运行310天（最长连续运行140天），达到了国内外以水煤浆为原料的同类装置运行的先进水平。
目前石化行业较为流行的粉煤气化技术主要有两大类别，即水煤浆耐火砖技术与干粉水冷壁技术，但这两种技术往往都存在着各自的不足之处。与这两种技术相比，应用水煤浆水冷壁气化技术的清华炉则充分发挥出了水煤浆耐火砖和干粉水冷壁技术的全部优点，同时还有效避开了它们的不足之处，其技术性能达到了近乎完美的程度，具有以下显著特点：
稳定性好。水煤浆气化工艺成熟。用水煤浆进料稳定可靠,水冷壁挂渣稳定。水煤浆运行安全可靠,避免了粉煤进料不稳定、易燃、易爆、易磨损、泄漏等难题。
煤种适应性强。气化温度不受耐火材料限制,可达 1600℃或更高,气化反应速度快,碳转化率高,煤种适应性好,能够消化高灰分、高灰熔点、高硫煤。
系统运转率高。装置运行连续稳定,烧嘴头部采用特殊处理,一次连续运行周期可以 保证 100 天以上,每年不再因为换砖而停炉检修,年运行时间可达到 8000h。
安全性强。水冷壁采用热能工程领域成熟的悬挂垂直管结构,既保证了水循环的安全性又避免了复杂的热膨胀处理问题。水循环按照自然循环设计,强制循环运行,紧急状态下能实现自然循环,最大限度保证水冷壁的安全运行。
环境友好,环保高。灰渣残炭含量低,易于收集处理,废水无难处理污染物,制浆可处理污水。
系统启动快。组合式点火升温过程简化,点火、投料程序一体化完成。水煤浆投料点火采用特殊设计的点火技术,气化炉从冷态到满负荷仅需3小时。
气化压力高。气化压力不受原料输送系统影响,可根据后续工段要求进行更加合理的选择,实现与甲醇合成等压,降低能耗。
技术细节处理好。清华炉气化技术在工业化过程,在细节的设计上有很多创新,如碳 洗塔底部的气体分布器,使灰水和煤气的充分混合,保证了煤气的洗涤效果,细节上的改进使气化系统能够实现长周期运行。
此外，清华炉还具有较高的投资性价比，为用户提供了更好的选择。由于核心技术的突破，流程的优化，科学的设备国产化选择，使得清华炉与国内外同类装置相比，同样规模可节约投资20%以上。
一位业内专家曾有这样精辟的阐述：“煤气化炉技术发展，就是由开始只能利用较单一的优质煤、所产的煤气只能用于某一方面，所产气体有效成分不高、对环境有一定污染的第一代煤气化炉技术向煤种适用范围宽、能利用劣质煤、气化效率高、所产气体有效成分高、能量利用合理、一气多用、环境友好、消耗低的第二、三代煤气化技术发展的历史。”按照这样的观点，水冷壁清华炉作为世界上首先实现商业运行的水煤浆进料水冷壁气化炉，其综合综合性能指标居国内外各种气化技术领先水平，已成功实现了中国的煤气化炉技术在国际上由追赶到超越的“嬗变”，在行业研发新型煤气化炉的激烈竞争中，清华炉已成为“领头羊。”
产学研一体，屡获行业殊荣
从研发成功至今，因为出色的应用性能，清华炉屡获殊荣：
2009年7月21日，在北京由中国氮肥工业协会组织召开的“2009年中国氮肥工业协会技术委员会工作会”上，清华炉煤气化技术被评选为氮肥行业振兴支撑技术。
2009年10月21日，在“石油和化工产业结构调整促进大会暨科学技术奖表彰大会”上，清华炉技术荣获了2009年度中国石油和化学工业协会颁发的科技进步一等奖。
2010年，清华炉被国家工信部和中国石油和化学工业联合会作为国家重点节能技术来推广。
清华炉技术十多年来，完成了从专利方案研究、申请授权、数学模型开发、冷态试验、热态实验、工艺包到工业装置的设计和建设直至开车投运的全部技术开发路径。考核鉴定后进入技术市场推广，又从耐火砖结构清华炉发展到现在的水冷壁结构清华炉，至今已有15套工业装置投入建设。从设计、研发到市场推广，全过程均取得了较好的成绩，其成功原因固然很多，但最重要的一条在于：清华炉研究推广中，建立起了强大而稳定的产学研团队。
在最初参与清华炉开发的产学研团队中，清华大学、北京达立科科技有限公司和山西阳煤丰喜肥业集团三个参与方，可谓各有所长在煤气化技术方面，清华大学热能系紧跟国际煤气化的研究发展方向，在高温高压纯氧气流床煤气化方面进行了大量的研究和
设备投入，为开发具有自主知识产权的气流床煤气化技术奠定了基础并创造了良好的条件。北京达立科科技有限公司是一个多年从事技术开发的专业公司，对于各种技术历史和发展有准确判断能力，对开发新技术的方向和技术方案本身有很深的研究。山西阳煤丰喜肥业集团 是一个集化工、化肥、化机制造为一体的国家大型煤化工企业，多年的煤化工实践经验使丰喜人对新技术有很高的敏感性。
为了更好的发挥产学研各方的优势，清华炉团队意识到还需要寻求更大的合作伙伴进行市场推广工作。2011年，国内最大的独立工业气体供应商盈德气体独具慧眼，看到了中国煤气化市场的广阔前景与水煤浆水冷壁气化技术的先进性，抢得先机，实现了与清华炉团队的联姻，组建成立了北京盈德清大科技有限责任公司，承担了之前由北京达立科科技公司负责的工作，独家经营清华炉煤气化技术。
2011年8月，随着世界首台水煤浆水冷壁气化装置在山西阳煤丰喜的建成投产，更加有力地证明了“产、学、研”一体化模式在科学技术成果研究开发和市场化推广中的重要作用，而这种成功范式的重要意义，今后也必将会得到社会充分的认可与借鉴。
性能卓越，得行业巨头青睐
2012年4月16～19日，在山西省运城市召开了由全国新型煤气化技术发展委员会/全国化肥工业信息总站主办，山西阳煤丰喜集团、北京盈德清大公司协办的“2012年全国新型水煤浆煤气化技术交流会”。这次会议的成功举办，标志着我国自主研发的新型水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术已经具备了全面推广的条件，正进入大规模产业化推广阶段。
而在这次会议之前，经过各方一致协商同意，中石油新疆克拉玛依炼厂和中石化石家庄炼化公司的氢源供应公司的煤气化装置采用水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术，氢气供应公司分别与北京盈德清大科技有限责任公司签署了使用清华炉技术的协议。
新疆克拉玛依盈德气体石化工业园区工业气体岛6万m3氢气项目是国内采用清华炉制氢的第一套工业化装置，目前该装置的3台清华炉正在生产中。作为国际石化行业的巨头，中石油和中石化所属企业的氢气供应相继采用清华炉技术，说明了该技术的先进性、成熟型和经济型等诸多指标已得到了行业的认可。
2012年初春，北京盈德清大公司又与江苏华昌化工股份有限公司正式签署了《原料结构调整技术改造项目》技术转让合同。
合同明确由北京盈德清大科技有限公司向江苏华昌化工股份有限公司转让水煤浆水冷壁清华炉技术，为项目提供年产33万吨/年合成氨及2亿Nm3/年H2气化装置工艺设计软件包及相关技术服务。项目气化装置选用日投混煤为2000吨，工作压力6.5MPa、炉径3200mm的水煤浆水冷壁气化炉。
本次技术转让充分展示了清华炉气化技术的先进性、可靠性和竞争实力，标志着具有我国自主知识产权的水煤浆水冷壁清华炉气化技术再一次的成功拓展。
水煤浆水冷壁气化装置技术专利发明人之一、清华大学热能工程系副教授、博士生导师张建胜指出，在我国采用常压固定床气化技术的3000万吨/年氨醇生产能力中，先进煤气化技术应用的数量还比较少。“十二五”期间，国内在建的甲醇、煤制油及筹建中的煤制烯烃装置等，都将对新型水煤浆气化技术产业化推广有强劲需求。
进入2012年以来，清华炉技术的推广应用捷报频传，这说明已有越来越多的客户看到了清华炉技术的价值所在。
自主创新，“中国心”改造国外技术
2012年7月底，一条消息让中国煤化工行业再次对北京盈德清大科技公司、对“清华炉”技术投来了关注的目光－－北京盈德清大科技公司、东华工程科技股份公司、贵州鑫晟煤化工公司等七方，在东华工程科技股份公司签署合作意向书。各方计划在半年内，依托贵州鑫晟煤化工公司水煤浆耐火
砖气化炉改造为水煤浆水冷壁气化炉（也称清华炉）项目，完成全球新型煤气化炉的首例改造，从而确定我国在全球新型煤气化炉改造领域的领先地位。
北京盈德清大科技公司副总经理马宏波认为：“这项改造是贵州、全国乃至全世界新型煤气化技术发展史上的首次尝试。”以往在全球范围内，不论是德士古、壳牌、鲁奇炉，还是多元料浆气化炉、航天炉、水煤浆水冷壁气化炉，都是建新炉子，从来没有过以一种新型炉改造另外一种炉型的先例。
贵州鑫晟煤化工公司董事长富元对于改造项目充满信心：“我们现在有3台多元料浆煤气化炉，这次先改造2台，如果成功，不仅会继续改造第三台，还要新上水煤浆水冷壁气化炉，使我们的甲醇年产能达到120万吨，使鑫晟煤化工公司发展成为贵州乃至西南地区最大的甲醇生产基地，并发展烯烃产品，实现高端转型。”
除了在贵州，未来在东北这片黑土地上上，清华炉也将用来改造“外国心”，替换有缺陷的国外气化炉。北京盈德清大公司已与黑龙江北大荒股份公司浩良河化肥分公司正式签署了《气化炉改造技术协议》。据了解，浩良河化肥分公司现使用气化炉为德士古水煤浆耐火砖炉，自2004年7月运行至今。为改变耐火砖炉维修、运行费用较高，气化装置年运作周期受限等不利状况，浩良河化肥分公司经过大量细致的技术调研和论证，委托盈德清大公司对其在用气化炉进行改造。
依靠清华炉技术实现对现有耐火砖气化炉的改造，不仅对于当前能源、化工企业的健康、快速发展意义重大，对于全社会低碳环保、节能减排大目标的实现，也都具有重大的现实意义，因此这项工作，未来必将有非常广阔的发展空间。
目前，包括煤制气、煤制油、煤制烯烃等在内的新型煤化工正处于发展的前夜，同时，煤发电也是煤气化技术的潜在市场。因此，煤气化技术在我国正面临着前所未有的发展机遇，中国已堪称是世界煤化工产业发展的大国。据中国工程院院士、清华大学教授倪维斗介绍，到2020年，我国对煤气化炉的需求量将达到2250套。届时，我国将成为世界上最大的煤气化炉市场。现在使用清华炉技术的客户已涵盖了中石油、中石化、上市公司、地方国企等不同类型的客户群体，这表明清华炉技术针对不同客户需求所具有的很强适应性。而随着2012年9月3日“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”科技成果鉴定会的成功召开，人们将看到，一个清华炉技术得到更广阔应用的时代即将到来……
（李炜）来源中国商报网)
