来源：中国石油和化学工业联合会，清华大学山西清洁能源研究院

2019年4月18日，全球首创的水煤浆水冷壁废锅气化炉——“晋华炉”荣获第47届日内瓦国际发明展金奖。该气化炉成功解决了高灰份、高灰熔点、高硫“三高”劣质煤的气化难题，较好地实现了粗合成气余热回收利用，技术水平总体达到国际领先。

日内瓦国际发明展是世界上最大的创新发明展示平台。此次获得金奖的“晋华炉”由清华大学山西清洁能源研究院、山西阳煤化工机械（集团）有限公司、阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司和北京清创晋华科技有限公司等历时10余年联合研制而成。研制过程中，主要实现了三大创新：一是突破了膜式水冷壁技术，利用膜式水冷壁代替传统耐火砖，使气化炉启动时间降低至3小时（耐火砖气化炉约需72小时），运行时间提高至8000小时/年（耐火砖气化炉约为6500小时/年），燃烧室最高温度可达1700℃（耐火砖气化炉最高温度约为1350℃），且无需定期更换耐火砖，从而大幅降低了气化炉运行成本，有效突破了煤种限制。二是突破了余热回收技术，采用内壁均匀间隔布置有多个径向双面水冷屏的环形辐射废锅（蒸汽发生器），有效增加辐射废锅与粗合成气的热交换面积，使每千标方合成气可副产10MPa饱和蒸汽0.6～0.8吨，大幅提高气化炉能量利用率和经济效益。三是突破了启动、运行双功能组合烧嘴技术，在一个烧嘴中完成点火、升温和投料全过程，避免在危险灼热状态下更换烧嘴，且组合烧嘴采用整体夹套式水冷结构，使烧嘴使用寿命最长达160天（耐火砖气化炉启动、运行采用两个独立烧嘴，运行烧嘴使用寿命一般为60天）。

目前，“晋华炉”已获得发明专利授权5项，实用新型专利授权40项，累计销售28台，在内蒙古开滦化工有限公司、山东胜星化工有限公司、浙江晋巨化工有限公司等实现应用，并成功出口至朝鲜国。

本期关键词：

1. 水煤浆水冷壁废锅气化炉

水煤浆水冷壁废锅气化炉是煤炭气化的核心装备，主要由壳体、膜式水冷壁、辐射废锅、激冷室等组成。水煤浆原料和纯氧气化剂进入膜式水冷壁围成的燃烧室后，在高温高压环境下反应生成以CO、H2、CO2为主要成分的粗合成气和熔融灰渣，粗合成气与熔融灰渣向下经过辐射废锅进行余热回收，然后进入激冷室，粗合成气通过激冷水冷却后通过管道输出，熔融灰渣通过激冷水冷却后沉入激冷室底部排出。

2. 膜式水冷壁

膜式水冷壁为多根垂直管拼接而成的环形筒体，筒体中间形成煤气化的燃烧室。膜式水冷壁是气化炉承压钢壳的隔热层，而煤气化生成的熔融灰渣在水冷壁上冷却凝固形成高热阻渣层，对水冷壁起到保护作用，从而大幅提高燃烧室的气化温度。