科技日報記者 趙向南

3月30日，記者從山西大同市煤炭清潔高效利用研究所獲悉，由該所與中國科學院工程熱物理研究所、中科合肥煤氣化技術(shù)有限公司合作研發(fā)建設的49萬噸/年氣化灰渣焚燒爐示范工程，連續(xù)穩(wěn)定試運行82天。該示范工程的關(guān)鍵裝置氣化灰渣焚燒爐，目前在世界上屬于單套處置規(guī)模最大，標志著我國在煤化工行業(yè)固廢處置方面取得新突破。

據(jù)介紹，49萬噸/年氣化灰渣焚燒爐示范工程位于新疆石河子市，配套處置4套水煤漿氣化爐產(chǎn)生的氣化灰渣，年處置量為49萬噸，同時年聯(lián)產(chǎn)蒸汽130萬噸，用于園區(qū)生產(chǎn)，處置后的灰渣作為水泥生產(chǎn)原料綜合利用。

氣流床氣化爐在現(xiàn)代煤化工中廣泛應用，產(chǎn)生大量大宗工業(yè)固廢煤氣化灰渣。煤氣化灰渣具有濕度大、灰分高、揮發(fā)分超低、反應活性差等特點，處理難度更大，處理需求更迫切，已成為制約現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。

針對氣流床氣化灰渣資源化利用難題，項目團隊基于循環(huán)流化床燃燒基本原理，結(jié)合氣化灰渣燃燒機理研究成果，研發(fā)了氣化灰渣循環(huán)流化床焚燒系列關(guān)鍵技術(shù)，并在大同市煤炭清潔高效利用研究所千噸級/年中試平臺上完成驗證。試驗結(jié)果證明，該技術(shù)可實現(xiàn)多種氣流床氣化灰渣無輔助燃料的高效純燒，權(quán)威機構(gòu)第三方測試結(jié)果表明氣化灰渣燃燒效率達到99.36%。

基于中試研究結(jié)果，項目團隊設計并建設了首套氣化灰渣循環(huán)流化床焚燒爐，并由中科合肥煤氣化技術(shù)有限公司EPC總承包，于2023年5月開工建設，2024年6月完成水壓試驗，2025年1月焚燒爐開始試運行。據(jù)悉，相關(guān)研究工作得到了中國科學院“煤炭清潔燃燒與低碳利用”A類戰(zhàn)略性先導科技專項課題“氣化灰渣燃燒資源化利用關(guān)鍵技術(shù)與示范”的資助、煤靈活燃燒與熱轉(zhuǎn)化山西省重點實驗室的支持。

據(jù)了解，我國氣流床煤氣化爐每年產(chǎn)生的煤氣化灰渣超過7000萬噸，目前主要采用填埋或堆存的方式處置，減量化、資源化、無害化和規(guī)模化利用不足。山西大同市煤炭清潔高效利用研究所負責人表示，這一示范工程的成功應用和進一步推廣，將有望打通煤炭循環(huán)經(jīng)濟“最后一環(huán)”，并為企業(yè)和地方帶來顯著經(jīng)濟和社會環(huán)境效益。