粉煤空气化制备燃气新技术

华东理工大学与浙江联顺筑养实业集团有限公司共同承担的国家863计划项目课题“粉煤 空气气化制备燃气新技术开发”，依托浙江联顺筑养实业集团有限公司，开发具有完全自主知 识产权的日处理75吨煤级、低成本和全热回收粉煤空气气化制备燃气新技术。该技术具有煤种 适应性强、流程简单和开停车操作方便等特点和优势，该技术主要特点包括： (1) 气化装置开停车时间短，操作简单，安全性高； (2) 碳转化率高，燃气中飞灰含量低； (3) 连续、稳定、准确和可控的高含水量中等固气比粉煤输送。 171资源与环境工程学院科技成果 172 (4) 采用空气气化，省去了昂贵的氧气制备系统。 (5) 气化工艺洁净，环境友好。 建成日处理煤量75 吨粉煤空气气化示范装置，以神府煤为原料基准，采用富氧空气，气 化压力常压，气化装置实现8小时连续运行，达到的主要技术指标为： (1) 空气煤比≤3100Nm3 空气/1000 kg煤； (2) 有效气成分CO+H2+CH4≥38%； (3) 碳转化率≥94~96%； (4) 燃气高热值≥5000 kJ/Nm3；

华东理工大学 2021-04-11

单喷嘴粉煤加压气化技术

煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（以CO、H2的混合物为主），是实现煤炭洁净利用的关键技术，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、煤化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。 单喷嘴粉煤加压气化技术属高效、节能、环保的气流床气化技术。干煤粉经位于气化炉顶部的喷嘴弥散后进入气化炉内（气化炉可采用耐火砖衬里，也可采用水冷壁衬里），与氧气反应生成以含CO、H2和CO2等气体为主的合成气。从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统实现零排放。 该技术煤种适应性广，如果采用水冷壁衬里，则可气化灰熔点超过1500℃煤种，具有广阔的应用前景。 该技术工艺指标先进，以耐火砖衬里气化炉、北宿精煤进料为例，其合成气中（CO+H2）含量约90%，碳转化率不低于98%，与水煤浆进料相比，比氧耗降低16%～21%、比煤耗2%～4%。该技术生产强度大，专利实施许可费低。

华东理工大学 2021-02-01

热管式生物质气化炉

热管式生物质气化炉是将高温热管技术引入生物质气化炉中，实现生物质的间接气化，使得生成的燃气中不含氮气，热值可达15MJ/Nm3。试验结果表明与用空气直接供热气化的气化炉气体组分和热值比较，用热管式生物质气化炉间接供热得到的气体组分中H2的含量很高，约是用空气直接供热气化的10倍，热值是用空气直接供热气化的2～3倍。用所开发的热管式生物质气化炉建立小规模分布式热电联产系统，合理利用生物质能，解决我国分散地区的热、电供应问题。已申请了两项发明专利，目前均已授权。旋转热管生物反应器是采用回路热管的技术原理，依靠热管吸热段上的热管浆叶来实现吸热。热管浆叶和热管搅拌轴是相通的，两者组合的旋转热管本身是一个等温体，当热管浆叶围绕搅拌轴旋转时，在釜内形成圆筒形的液体等温层，并通过布置多层热管浆叶，就可实现整个釜内的温度均匀性。优点是吸热桨叶单元占用空间小，强化管外反应器内介质的传热传质，提高反应器内传热效率和生物反应效率，同时实现节能减排目的。已申请了一项发明专利，目前已授权。

南京工业大学 2021-04-13

城市生活垃圾气化熔融技术

技术创新性和领先性与国内外其他垃圾分选技术相比，本技术方案主要具备以下技术优势及创新新：(1) 针对我国垃圾特点的工艺路线选择及参数优化。本技术方案针对我国垃圾含水率高、热值低的特点，通过将前处理技术与工艺路线相结合，充分地利用了工艺流程中的余热、余气、余能。并且通过选择富氧作为反应介质，提高气化反应速率和能量转化效率。(2) 通过对垃圾气化熔融的核心装置进行了创新设计，使得系统高效、稳定。由于我国垃圾成分复杂，国外已有的系统装置易出现“水土不服”，本技术通过综合分析，优化设计，开发出适合我国垃圾状况的垃圾气化炉、飞灰旋风熔融炉等核心装备。(3) 通过集成优化并有机结合多种环保技术实现整个处理过程的绿色环保。本技术有机结合炉内脱氯、高温燃烧、飞灰熔融固化的手段，实现了二恶英的低成本控制；通过重金属分区固化、增加助融剂等手段提高飞灰熔融过程中重金属的熔固率，实现了整个系统重金属排放的低成本控制；通过优化反应参数、有机结合炉内脱硫脱氯、SNCR 等技术，实现了低成本的脱硫脱氯脱硝。（2）技术成熟度（3）市场及效益分析以日处理 300 吨城市生活垃圾的垃圾气化熔融处理系统为例，投资额约为 1亿元，每吨垃圾可获得毛收入约 580 元，刨去运行成本 285 元，每吨可获得净利润 295 元。综合下来，单台气化炉每年可获利约 2600 万元， 3 年多即可收回投资。（4）合作条件(1) 有独立承担民事责任能力的企业法人，具有良好的信誉基础和积极向上的事业激情。(2) 有相应的投资能力，并且具备一定的市场开拓能力。(3) 有一定的启动资金和市场经验，具备较强的品牌经营意识。

西安交通大学 2021-04-11

生活垃圾热解气化处置

在中国北方地区，由于缺水原因，火电机组的发展受到了很大的限制，许多新建电厂由于用水指标紧缺，往往不得不采用投资大、运行成本高、脱硫效率较低的干法脱硫系统。一台600MW机组干法脱硫系统初投资就达7-8亿元，而脱硫效率很高的湿法脱硫系统只需1.2-1.5亿元。所以，研究大幅度减少湿法脱硫系统耗水，非常必要，具有巨大的应用背景。 烟气通过脱硫塔一般为饱和状态，将带走大量水分。对于湿法脱硫系统，由饱和烟气带到大气中的水量占整个系统耗水量的90%以上。降低脱硫后的烟气温度，饱和湿烟气将发生冷凝，可以回收大量水分，大幅度减少系统耗水，甚至实现湿法脱硫零补水。但由于脱硫塔出口烟温一般为50℃左右，存在低温腐蚀问题，同时对冷凝换热器结构及传热系数，凝结水回收效率，低品位热量回收利用方式等问题还缺少系统的研究，因此目前国内外还没有在大型燃煤机组上成熟运用此项技术的先例。西安交通大学能动学院在近几年的课题中，探索了从燃煤电厂烟气中回收水分的可能性，并取得了详细的试验数据，可为本课题的工业示范应用提供支持。 本课题将通过实验研究脱硫塔出口烟气水分及热量回收过程的影响因素及规律，并对工业实施方案中的具体问题进行分析，为湿法脱硫系统节水工程提供理论与实验基础。

西安交通大学 2021-04-11

在煤炭清洁转化中的超临界应用技术

我国煤炭资源丰富， 原煤可采储量占世界的12.8%， 排名世界第三位。煤炭是我国能源结构的重要支撑， 因此煤炭清洁转化对我国能源产业发展以及环境保护具有重要意义。超临界流体（supercritical fluid， 简称SCF）是指温度、压力均高于其临界温度和临界压力的流体。SCF 兼具气体和液体的优点，其密度接近液体，具有较大的溶解能力；其粘度接近气体，具有很强的流动性能；其扩散系数接近气体，具有很高的扩散速度；此外，超临界流体绿色、环保、无污染、可回收利用，尤其是超临界水和超临界二氧化碳，价廉易得。北京化工大学化工学院将超临界技术开发应用于煤炭、化工材料、医疗制药、环境保护、食品卫生等领域。在煤炭方面用于煤发电、煤气化、煤液化、煤干燥等行业，不仅可以实现煤炭的高效转化，更为重要的是，能够有效减少环境污染，实现资源利用的可持续发展。 超（超） 临界发电技术是通过提高锅炉中蒸汽初参数，改善热循环效率，从而达到提高发电效率的目的。超临界煤催化气化技术是指煤在超临界气化剂（通常为水） 的作用下经过一系列的化学反应过程， 产生出富含氢气、一氧化碳、甲烷等混合气体的过程。超临界催化气化主要特点是气化合成气中氢气含量高， 特别适用于煤制氢项目， 能够有效降低后续制氢装置能耗， 提高制氢效率。煤液化技术是煤炭清洁利用的重要途径， 也是缓解我国石油供需矛盾的一项可行有效的技术。目前工业上比较成熟的煤液化技术主要是直接液化和间接液化。使用超临界技术对煤进行液化， 是指将煤炭粉碎到一定粒度后， 用处于超临界状态的溶剂将煤中可溶性物质（绝大多数有机质） 提取出来得到气体、液体和固体的方法。煤液化生成的气体作为高热值的燃烧气体使用； 液体可加氢精制成柴油或经过提纯得到高价值化工产品； 固态残煤可以作为廉价的吸附剂。超临界煤液化实现了温和、绿色环保条件下煤炭的全面综合利用， 提高了经济效益。超临界干燥技术利用超临界流体扩散系数高的特点， 使其快速地进入被干燥物体的内部， 温和、高效地与水分子进行交换起到干燥物料的作用， 并且不破坏干燥物形状和结构。因此， 超临界流体干燥技术在煤干燥方面有重要的应用价值。

北京化工大学 2021-02-01

造气炉气化层温度实时测量系统

1.项目简介：应用间接测温与计算机系统特性辩识为一体的智能实时测温方法，即依据间接测温信号与校正测试温度信号，对系统的动态教学模型进行分辨识和参数估计，并由辨得到的对象特性对气化层温度运行最可信估计的测温方法，实现间歇式固定层煤气发生炉(简称造气炉)气化层温度实时准确测量。 2.技术特点；该工业测温精度高，可靠性强，检测装置能长期安全运行，对造气炉内温度场分布、工艺运行不产生影响；为造气炉正常安全运行，节能降耗和实现造气工艺闭环自动控制提供了先决条件。

武汉工程大学 2021-04-11

多喷嘴对置式水煤浆气化技术

煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物），是实现煤炭洁净利用的关键，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。水煤浆经四个对置的喷嘴雾化后进入气化炉内，与氧气反应生成含CO、H2和CO2的合成气，从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统基本实现零排放。 该技术工艺指标先进，与同类技术相比，合成气有效成分高2～3个百分点、碳转化率高2～3个百分点、比氧耗降低7.9%、比煤耗降低2.2%等，生产强度大，又减少了专利实施许可费。

华东理工大学 2021-02-01

生物质气化制取富氢燃气系统

项目简介 本成果针对农村废弃生物质资源丰富，以及秸秆禁烧国家政策的实际情况，采用感 应加热原理开发生物质气化技术，采用该技术研发的生物质气化系统具有加热均匀，节 能环保，运行连续，结构简单等优点，可利用秸秆、稻壳、锯末等生物质原料制取富氢 燃气。 性能指标 系统能耗: <10kW; 覆盖面积:100m2 ; 富氢燃气热值:>9MJ/m3 适用范围、市场前景 适用范围：适用于新能源企业开发新型节能项目，解决农场、农村秸秆或其他生物 质废弃资源处理问

江苏大学 2021-04-14

中国煤炭地质综合勘查关键技术与工程运用

该成果为 中国煤炭地质总局，中国矿业大学（北京），西安科技大学，山东科技大学，陕西省煤田地质局，河北工程大学，河北省煤田地质局等多家单位合作成果，获 2010 年度国家科学技术进步二等奖。项目 建立了以煤炭地质理论为支撑，以遥感调查技术、高精度地球物理 勘查技术、煤炭地质快速精准钻探技术、煤矿区环境遥感监测与工程治理技术、煤炭地质信息化技术为关键技术的中国煤炭地质综合勘查理论与技术体系。

西安科技大学 2021-04-11