近日,山西省人民政府印發(fā)《關于2022年度山西省科學技術獎勵的決定》,“水煤漿水冷壁直連廢鍋氣化爐研發(fā)及產業(yè)化”(晉華爐3.0)項目,獲2022年度山西省科技進步獎一等獎。
該項目針對大型煤氣化顯熱回收利用關鍵技術和裝備,開展了水煤漿水冷壁氣化爐直連廢鍋熱回收機理和熱回收系統(tǒng)水動力學研究,創(chuàng)新設計了直連輻射廢鍋結構,開發(fā)了直連廢鍋氣化爐制造關鍵技術,并在工程示范的基礎上,成功研制了具有國際領先水平的水煤漿水冷壁直連廢鍋氣化爐,首次實現(xiàn)了大型煤氣化合成氣顯熱高效回收利用及產業(yè)化。
項目主要創(chuàng)新在于:闡明了輻射廢鍋內氣、液渣、飛灰粒子三相流動與傳熱機理;建立了膜式水冷壁的水動力流動和傳熱模型;設計并開發(fā)了水冷壁氣化室直連輻射廢鍋一體化結構及高合金鋼環(huán)形單筒體和徑向雙面膜式壁自動化焊接工藝、耐蝕襯里電渣帶極堆焊工藝、激光測量裝配和同心度檢測裝配等關鍵制造技術。項目共授權專利68項,其中發(fā)明專利5項,實用新型專利63項。
與國內外同類技術相比,解決了氣化爐直連輻射廢鍋因積灰堵渣無法長周期穩(wěn)定運行的卡脖子難題,具有煤種適應性寬、熱回收效率高、項目投資少、運行成本低、安全穩(wěn)定連運時間長、環(huán)境友好可協(xié)同處理危廢等顯著優(yōu)勢。主要技術性能指標: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%,輻射廢鍋副產蒸汽810.0kg/kNm³(CO+H₂),碳轉化率97.61%,壓力等級6.5-8.75MPa,連續(xù)運行時間150天,最大投煤量3000噸/天?蓾M足百萬噸級煤制甲醇、煤制氣、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制油等大型煤氣化工程應用。
技術入選國家發(fā)改委《高耗能行業(yè)重點領域節(jié)能降碳改造升級實施指南(2022 年版)》及《合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實施指南(2022 年版)》,工信部《國家工業(yè)節(jié)能技術應用指南與案例(2019)》《石化綠色低碳工藝名錄(2021年版)》等。產品入選工信部2021年制造業(yè)單項冠軍產品。
截止2022年4月底,該產品已銷售 37 臺/套,簽約 32臺/套,實現(xiàn)銷售收入32.4億元,新增利潤9.07億元。其中, 12臺/套已投入運行,創(chuàng)造社會效益19億元,減少CO₂排放856萬噸,提升了煤化工行業(yè)能效水平,為山西高質量轉型發(fā)展、全國“雙碳”目標實現(xiàn)提供了“山西方案”。
據悉,山西省科技進步一等獎,按照申報評審流程和要求,項目先后通過形式審查、網上評審、大會評、小會評及現(xiàn)場評審五輪審查評審,