新春走基层 | 晋华炉“点煤成气”二十年

集群智慧张老师

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立春已过，龙城太原暖意渐升。
2月12日，潞安化工机械（集团）有限公司生产车间里，焊花闪烁、机器轰鸣，4台气化炉正在生产线上加工。
6 g3 `2 H! o# z0 R“这个大块头，一天能吃掉1500吨‘三高’煤，吐出来的是一氧化碳和氢气占比80%以上的合成气，这是化工产业的重要原料。”市场技术开发中心副主任贾雷拍了拍身边巨大的炉体，“今年下半年，这台晋华炉3.0就要交付客户了。”
. P9 }: D: N1 i8 d' ]9 b( i; f% Y一块煤，如何变成一方气？这背后，是二十年磨一剑的科技创新长跑。
刚从车间出来，贾雷直奔清华大学山西清洁能源研究院，“有几个关键参数，需要和科研团队再确认一下。”
% s! z, r  y; W" S( L; O' E* |4 i自2001年起，清华大学、清华大学山西清洁能源研究院就与山西企业组建起产学研联盟，探索中国自主的煤气化技术。
会议室里，清华大学山西清洁能源研究院碳基原料清洁转化及利用中心的工程师们正与贾雷围坐在一起，对着气化炉工艺图反复推敲。
“有时候他们来研究院，有时候我们去企业，双方一年见面二三十次也不止。”中心高级工程师张晋玲说：“他们把市场的技术需求和难题反馈给我们，我们专攻工艺和解决方案，说到底，就是双方发挥各自优势，推动煤气化技术迭代升级。”
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清华大学山西清洁能源研究院会议室里，正在进行晋华炉技术细节讨论。人民网记者 焦搏文摄

) g7 x8 f+ ]! v7 ^富煤、贫油、少气是我国的国情，但煤炭资源禀赋差异很大，仅在山西地下，就埋着400多亿吨劣质煤。这些高灰、高硫、高灰熔点的“三高”劣质煤，由于缺乏适用的转化技术和大型装备，一度成了“烫手山芋”。
煤制气是在高温高压条件下将煤炭转化为合成气的过程，经过后续净化处理，煤中的硫等杂质得以脱除，从而实现煤炭清洁高效利用。而能够有效消化“三高”煤的气化炉装备，正是这条技术路径上难啃的“硬骨头”。
潞安化工机械（集团）有限公司总工程师仙运昌介绍：“劣质煤的灰熔点动辄超过1500摄氏度，而传统耐火砖气化炉最高只能耐受1250摄氏度，煤进去烧不成液态渣，反而像粘稠的牙膏一样糊在炉壁上，设备难以稳定运行。”
通过产学研联合攻关，工程师们从锅炉水冷壁中获得启发，将多根垂直管拼接成环形筒体，管内通入冷却水，构成气化炉燃烧室的外壁。
“高温熔渣溅到冰冷的管壁上，先形成固态渣层，再逐渐形成半熔融层和流动层，正是利用熔渣本身的高热阻特性，形成了保护水冷壁的屏障。”仙运昌说。
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潞安化工机械（集团）有限公司生产车间内存放的晋华炉部件。人民网记者 焦搏文摄

从2001年启动攻关，到2011年晋华炉2.0研发成功，团队终于破解了高灰熔点煤的气化难题。
2016年，晋华炉3.0再次实现跨越。通过辐射式蒸汽发生器技术，原本白白浪费的余热，变成了可发电、可供热的清洁能源，实现了合成气和高品质蒸汽的联产，为客户带来更多经济效益。
下一步，晋华炉还将在原料多元化、反应高效化、运行智能化、灰渣资源化等多个方向进行提升，助力更多“乌金”变“绿金”。
研究院里，这场“技术对接会”一直开到晚上7点多才结束。散会时，张晋玲和贾雷互道新年祝福。
走出研究院，夜色已浓。
“每前进一步，都需要下很大功夫，但我们要顶着压力往前走。”贾雷说：“作为传统制造业企业，我们有信心生产出更好的气化炉，为自己争气，也为中国制造争气！”
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                (责编：王晏如、桑莉媛)