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国内的煤炭气化技艺一点也不比国外差 ——访中国工程院院士倪维斗
2011-04-11

国内的煤炭气化技艺一点也不比国外差

——访中国工程院院士倪维斗

◎毕俊成 金涛

倪维斗:中国工程院院士,动力机械工程专家。曾任清华大学副校长,现任北京市科协副主席,中国环境与发扬国际协作委员会、动力战略与技艺工作组中方组长。是我国热力涡轮机系统和热动力系统建模、仿真、控制、故障诊断方面的专家,在建立大型火电机组性能与振动过程在线监视检测与诊断系统中做出了重要革新性成果;处置了先进燃气轮应用中的关键问题;率先研制了燃气/蒸气联合循环的仿真装置。

国家“十二五”动力规划中提议,在应对全球气候变化的新形势下,保持动力消费的适度增长,大力推动动力结构调整,加快动力发扬方式转变,为国民经济和社会发扬提供稳固、清洁、可靠的动力安全保障仍是“十二五”动力工作的根本请求。虽然煤炭在一次动力消费中的比重在下降,但仍不能忽视其在我国动力结构中的主体地位,未来的动力发扬战略中,提高清洁煤的利用效率成为各方热议的焦点。

中国工程院倪维斗院士认为,发扬低碳经济需要开发新动力,但是首要工作是要提高煤炭的利用效率。而提高煤炭利用效率的前提是要把握先进的煤炭气化技艺并大力推广。

记者: 煤炭气化是清洁煤利用的重要方面,此刻,国内外首要的利用技艺有哪些?我国的煤炭气化技艺在国际上处于什么样的地位?

倪维斗: 国外的煤炭气化技艺总体上分为3类:德士古技艺、GSP技艺和壳牌技艺。这些气化技艺大都和大企业结合在一起。例如,GE企业已购买了德士古技艺,它拥有此刻国际上最先进的燃气轮机,只需对气化炉实行改进就可以利用该技艺,其目标是开发以气化炉为龙头,集发电、化工为一体的大工程,此刻在我国市场上的业绩也相当不错。我国引进德士古技艺的企业不少,全国大概有19套德士古气化炉,但整体运转情况不是太好。2009年,中石油和化工职业协会对此做了调研,但结果并不抱负。因为我国各地的煤种不同,灰熔点、灰含量也都不一样,这也是“洋设备”在我国“水土不服”的原因。虽说现在德士古技艺在我国已经慢慢加入平稳运转状态,但是花费极大,时间上也滞后了。

西门子企业原来没有气化技艺,但该企业将东德70年代研发的GSP技艺经过改进后变成了自主技艺,并瞄准了我国的市场需求,现已将GSP技艺推销到了我国。

壳牌企业在气化炉领域独树一帜,虽然没有燃气轮机,但其气化技艺比较成熟。壳牌的干粉气化技艺比水煤浆气化技艺效率高、耗氧量小。

我国的煤炭气化技艺总体上处于国际先进水平,不是领先,而是先进。也就是说,国际上的气化技艺,我国大局部都有,同时也不差。相对来说,www.银河国际.com和华东理工大学协作的四喷嘴气化技艺在某种程度上已超过了德士古技艺,该技艺可以实行大型化生产,其碳转化效率、耗氧量等指标都优于德士古气化技艺。从水煤浆气化技艺的角度来看,我国也有优势,不需要再借助于国外的技艺。对于干煤粉气化问题,虽然此刻大家还不像壳牌企业那么有阅历,但是未来两三年内,就会拥有相符合的数据。

记者: 是否可以说现有的煤炭气化技艺已经非常成熟了?

倪维斗: 现在还不能这么说。煤粉炉出来的合成气是很脏的,如何将之合理利用是个大问题。现在通用的做法是煤气激冷,温度从1300℃降到900℃,热量还在冷热器中,处置的煤气都加了一半的冷煤气。但是从热力学的角度来讲,虽然热量没有被浪费掉,但是品位降低了,总体来说,其利用程度不是太高。

此刻,各项技艺都存在的瓶颈问题是显热利用技艺。德士古技艺采用的是激冷设备,其气化装置配有一套显热吸取系统,可以极大地提高显热利用的效率。但事实上,德士古技艺、壳牌技艺都太过于复杂,激冷做法实际上并不是百分之百的好方法。第一,它用冷煤气把炉内温度从1300℃冷却到900℃左右,然后经过换热器,把热量换走,使煤渣的温度在熔点以下,由粘糊状态冷却成固态,炉壁表面就不会结垢。但是达到200℃后,就要经过陶瓷过滤器脱硫,这个工艺过于复杂,造价也很高。

GSP技艺在显热利用方面做得也不好。不过,“航天炉”技艺和GSP技艺水平相当,而且其采用水冷壁技艺,煤种适应能力强,未来的发扬趋势是:“航天炉”技艺可以取代GSP技艺。

可以说,煤炭气化技艺的惟一弱点就是显热利用。如果把这个问题处置了,煤炭气化的整体效率将会大大提高。

记者: 既然国内的煤炭气化技艺水平已经达到国际先进水平,“十二五”期间,国家也大力推广煤炭气化技艺。那么,这项技艺的应用前景应该比较广阔吧?

倪维斗: 随着国家相干政策的出台,煤炭气化市场会特别大。国内的煤炭气化技艺的推广工作此刻发展得不错,做得比较好的企业有银河国际等。四喷嘴气化技艺的应用范围虽广,但并不意味着其就能在我国市场上“独霸天下”。企业还要按照实际的生产能力来“量体裁衣”,如果企业的日处置量在1000吨下,那么,清华大学研发的两级喷氧气化技艺就能处置问题了。而大型的水煤浆气化采用四喷嘴气化技艺就非常合适。

我还有一个创议,那就是不要盲目相信国外技艺。国外的月亮不一定比国内的圆。有这么一个例子:前不久,江苏省宜兴市的一位民营企业家,他原筹划购买2000吨的GSP气化炉,定金也付了,但经过调查剖析后,他发现GSP气化炉并不适合其生产需求。为了幸免更大的浪费,他赔掉了定金,购买了四喷嘴的气化炉,现在运转得非常好。这说明我国自主研发的技艺还是很有市场和应用前景的。

此外,煤炭气化技艺还可以应用于石化企业。有的炼油厂正在用,且效果不错。石油焦、沥青都是可以气化的,水煤浆气化技艺就是用石油焦来制浆。国际上也有很多石化企业采用石油焦,且石化厂与炼油厂建在一起,二者相互连接,就能够把重油消化掉了,利用效果非常好。

从技艺角度来说,四喷嘴气化技艺也好,两极喷氧气化技艺也好,GSP技艺也好,煤炭气化技艺的应用将会越来越广泛。但在未来的发扬中,我国自主常识产权的煤炭气化技艺肯定会在国内占领很大的市场份额。但是,其推广的关键还在于国家制定相干政策,大力推广自主常识产权的煤炭气化技艺。

(2018年08月16日《中国矿业报》)

 
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