國家“863”攻關課題——新型氣化爐

　　日前，《中國大型煤炭企業低碳經濟發展模式研究》課題啟動會在山東兗礦集團召開。該課題研究為兗礦集團發揮科技優勢走低碳發展之路將作出經驗性總結，在后危機時代，為中國煤炭大型企業低碳經濟發展模式提供范本。

　　中國潔凈煤技術分為煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉化污染排放控制與廢棄物處理四個領域十四項技術。長期以來，兗礦集團立足“產學研”高端，研發出一大批擁有自主知識產權的科技成果，基本涵蓋這十四項技術，其中不乏世界領先的潔凈煤技術。今年兩會期間，兗礦集團董事局主席、黨委書記耿加懷表示，兗礦集團發揮核心技術優勢，已經形成了自主產權技術群。利用技術優勢發展低碳經濟是兗礦集團自身發展的需要，也是中國煤炭企業發展的方向。

　　潔凈煤技術第一步

　　煤化工產業的源頭是煤炭氣化，兗礦集團是世界上唯一同時掌握水煤漿氣化和粉煤加壓氣化技術的企業。水煤漿氣化爐是在借鑒氣化爐的鼻祖美國德士古公司的基礎上進行改進，設計開發出對置式四噴嘴氣化爐。該技術的掌握，不僅打破了美國企業壟斷氣化爐市場的局面，德士古公司還反過來向兗礦集團購買該項專利。

　　“十五”期間，多噴嘴對置式水煤漿氣化技術已進入商業示范階段。華東理工大學、兗礦集團有限公司共同承擔“十五”國家“863”計劃新型水煤漿氣化技術，利用2臺日處理1150噸煤的多噴嘴對置式水煤漿氣化爐配套生產24萬噸甲醇、聯產8萬千瓦發電，碳轉化率高達98.8％，有效氣成分提高2—3個百分點，CO2含量降低2—3個百分點，年節能量達到1.2萬噸標準煤，達到世界領先水平。自2005年工業示范裝置成功建設運行以來，該技術不斷得到推廣應用，正在建設和運行的有兗礦國泰、江蘇靈谷、江蘇索普、神華寧煤等13家企業，共計40臺氣化爐。現已投入工業運行的有5家企業，裝置運行情況良好，技術指標先進。

　　多噴嘴對置式水煤漿氣化技術打破了國外跨國公司對水煤漿氣化技術的壟斷，將為化肥行業的技術改造、煤炭液化、整體煤氣化聯合循環發電（IGCC）、煤基多聯產技術的發展提供龍頭和關鍵技術。

　　IGCC和UCC兼顧效益與清潔

　　“十五”期間，兗礦集團建成了國內首個IGCC發電與甲醇聯產系統。兗礦國泰化工有限公司根據甲醇和醋酸的正常生產過程中產生一定的弛放氣及尾氣的情況，充分發揮自身人才和技術優勢積極的進行了節能技術改造，將排放的馳放氣及尾氣充分回收并送燃氣輪機進行發電。另外，發電過程中產生的高溫余熱通過鍋爐回收生產中壓蒸汽，再用作下級化工生產或發電。該技術把潔凈煤生產甲醇和高效的燃氣-蒸汽聯合循環發電系統相結合，又有極好的節能環保性能，是一種有發展前景的潔凈煤電、化技術。

　　2006年4月總投資15.8億元的示范系統投入商業運行。聯產系統總能利用率達到了57.16%，較同比甲醇、發電獨立生產系統提高了3.14個百分點。供電效率、氮氧化物排放濃度、硫化物排放濃度等各項工藝指標良好，消耗指標均遠遠低于獨立分產的指標。在運行過程中系統可靠、可柔性運行，即根據需要調整甲醇產量與發電的產量比。自2006年建成至2008年12月，該系統累計生產甲醇82.6萬噸，燃氣發電機上網發電量為9.2億千瓦時，系統可用率逐年提高到93%，可靠性達97%，每年可使50萬噸環保限采的高硫煤得以利用。這些實踐首次證明了我國發展煤基多聯產可行性。

　　中國工程院院士倪維斗表示：“毫無疑問，耦合了發電和化工的系統肯定比純粹的IGCC發電和煤化工系統都要好。如果兩者結合得好，把物質流、能量流的梯級利用做好，肯定效益好。”

　　超潔凈煤技術（UCC）是繼IGCC后兗礦集團在2009年收購澳大利亞菲利克斯公司后擁有的專利技術，UCC主要用于生產高純度化學精煤，這種煤的灰分量小于0.1%，可成為天然氣的替代燃料，具有十分顯著的環保潛力和經濟優勢：它在燃氣蒸汽渦輪聯合循環發電機上的應用可減少20%-30%的溫室氣體排放；此外，它能將燃料發電的轉換效能提高至50%-55%，而相比之下澳大利亞發電廠的平均燃煤轉換率僅為33%-35%。目前UCC能源公司已在新南威爾士獵人谷地區開展了試運行測試，生產出的超潔凈煤被送至日本進行評估，評估結果顯示該產品在燃氣渦輪連續運轉時具有十分理想的效能。