按照《云南省科技厅关于2022年度云南省科学技术奖提名工作的通知》要求，现将 (略) 拟提名 (略) 《低品位褐煤制取燃料气关键技术研究与应用》项目项目名称、提名者及提名等级、主要知识产权和标准规范等目录、主要完成人基本情况在文山州 (略) 上进行公示。公示期为7天，即2022年5月24日至5月30日。若对提名推荐项目有异议的，请以书面形式向 (略) 提出。

联系科室： (略) 外国专家服务与成果转化科

联系人：王炳润

联系电话： 点击查看>>

一、项目名称

低品位褐煤制取燃料气关键技术研究与应用

二、提名者及提名等级

提名者： (略)

提名等级：云南省科学技术进步奖三等奖

三、主要知识产权和标准规范等目录

（一）项目主要技术内容

(略) 800kt/a氧化铝项目于2006年立项建设，原设计采用重油作为氧化铝焙烧炉燃料，但符合环评报告要求的低硫重油难以采购，当时云 (略) ，也没有天然气资源，但具有较为丰富的煤炭资源。经过资源的调查， (略) 区相近的小龙潭褐煤为原料来选择气化工艺生产煤气，为氧化铝工程的两台1350t/d氧化铝焙烧炉提供燃料。

煤气化技术是煤炭转化和洁净利用的核心技术之一，煤气化技术有许多种，如GE/德士古水煤浆气化技术、Shell粉煤气化技术、Lurgi气化技术、航天炉气化技术、常压流化床煤气化技术、U-gas气化技术、传统两段炉等，几种炉型通过从技术、经济性、环保、投资、运行管理，特别是从原料（褐煤）等方面的综合分析对比，项目最终确定以0.4MPa灰熔聚流化床粉煤气化技术来生产工业燃料气，作为氧化铝项目气态悬浮焙烧炉的燃料气气源。

(略) 气化装置建成后，在生产运行初期遇到了很多困难，主要表现在气化炉连续运行时间短，最长周期为一个月，一般只有15到20天， (略) 管、衬里、分布板和高温排渣阀、洗涤塔等关键设备设施故障率高，导致生产稳定性差，频繁倒炉、检修，严重影响氧化铝焙烧工序的生产运行，其次经济指标差。

气化炉运行过程中，关键设备设施故障率高，导致气化炉频繁开停车，严重制约了气化炉的长期稳定运行，气化炉频繁开停对热工设备的损害加剧，形成了恶性循环。优化关键设备设施，突破运行周期瓶颈，成为了首要的攻关任务。

经过漫长的摸索、改造、优化及研发，终于完成了关键设备设施的优化改造，工艺操作做到标准化、精细化和规范化，气化炉连续运行天数延长至120天以上，3#气化炉突破运行天数至191天。关键经济指标：煤气热值、煤气标煤耗、煤渣煤灰残碳量得到了显著优化，并成为了标杆指标。

气化炉的连续稳定运行保证了焙烧炉氧化铝的生产，公司年度氧化铝产量目标完成率100%，年度产量最高完成设计产能的125%，影响气化炉长周期稳定运行的瓶颈问题得到了根本性解决。

1.技术创新点

文山铝业通过对气化炉核心设备、部件进行改造，从根本上解决气化炉运行周期问题；结合云南当地褐煤资源配置情况，通过对劣质褐煤特性研究、气化操作条件调整，实现了劣煤制好气，改进后的灰熔聚气化炉是目前国内煤种适用性最宽、经济性最好的流化床燃料气制取技术。在国内灰熔聚流化床气化炉相继退出运行的情况下，是唯一成功的工业应用。

（1）突破灰熔聚流化床气化炉关键设备技术瓶颈，气化炉连续稳定运行天数达到150天以上。

①解决了灰熔聚流化床 (略) 件和配套设备的短板。开发应用了一体式钢– (略) 管，突 (略) (略) 限，使用寿命延长至一年以上；分布板以及炉体成功应用新型碳化硅材料，采用先进的整体镶嵌安装方法，使用寿命长，烘炉时间短，降低了系统能耗，突破了传统热工炉窑设 (略) 限；排渣系统使用高温双盘阀替代传统的串联球阀，在高温灰渣、高压煤气环境下，运行可靠性、稳定性大幅提升。

②实现了余热锅炉和煤气洗涤系统长周期稳定运行。优化防磨套管材料、创新安装施工方法，消除换热管束流道“台阶”，解决了因积灰堵塞导致气化炉超压的问题；优化洗涤系统煤气管道，洗涤塔液位采取低控、空吹相结合操作方法，减缓管道内壁结垢速率。

（2）通过对灰熔聚流化床气化技术优化改进，实现了其对云南省低品位褐煤制气的普遍适用性。

成功清洁、高效、 (略) 理劣质褐煤，解决了云南省低品位褐煤的使用难题。在云南省水电资源丰富的背景下， (略) 开工率低，褐煤利用率低，使用低品位褐煤制取燃料气技术，可充分开发利用省内的劣质褐煤资源，实现资源的有效利用，助力边疆经济建设。

（3）优化工艺操作、总结先进操作法，劣煤制好气，助力标杆指标创立。

①通过优化气化炉氧煤比和蒸汽煤比技术指标，利用原煤水分高的特征， (略) 管氧浓度、低蒸汽用量的操作方法，成功实现了高水分低热值褐煤的气化应用。使用水分含量≥50%、低位发热量≤2200cal/g的低品位褐煤时，与使用高发热量褐煤对比，煤气热值由5.85 MJ/Nm3大幅提升至6.5MJ/Nm3以上，是低品位褐煤制取燃料气关键技术在氧化铝行业燃料气制备以及煤化工行业的首次成功高效应用。

②总结出了“两定、两高、间断性”排渣先进操作法，两定是“定入炉煤粒度”、“定床层高度”，两高是“提高分布板气速”、“提高气化反应温度”，“间断性”是指将排渣系统设备由连续运行变为间断性运行，煤渣可燃物含量控制在2%以内，煤灰可燃物含量控制在8%以内，提高了煤炭利用率，在煤 (略) 于标杆水平。

2.经济效益情况

直接经济效益：

（1）有效降低了原煤价格，2020年1～7月原煤折标价格为 点击查看>> 元/吨，较2019年价格（1008元/吨）下降了 点击查看>> 元/吨，产生的经济效益：

点击查看>> 元/吨× 点击查看>> .35吨= 点击查看>> 元，即 点击查看>> 万元。

（2）新哨原煤与普阳煤掺烧使用后，气化效率显著提升，提高了热效率，煤气标煤耗由0.31kgce/Nm3降至0.29kgce/Nm3，2020年1～7月节约原煤量（折标煤）：

点击查看>> ×（0.31-0.29）÷1000=5028吨。

按原煤折标价格 点击查看>> 元/吨计算，产生经济效益： 点击查看>> 元/吨×5028吨= 点击查看>> 元，即 点击查看>> 万元。

2020年1～7月产生的直接经济效益合计：

点击查看>> 万元+ 点击查看>> 万元= 点击查看>> 万元。

社会效益：

（1）该技术首次成功应用于氧化铝行业，具有很好的示范意义。

（2） (略) 理品质较差的褐煤，将其转化为洁净煤气，减少污染，具有很高的环保效益。

（3）褐煤利用率高，产出的煤渣、煤灰可燃物含量低，做到了资源的高效利用。

3.推广应用情况

（1）碳化硅材料在灰熔聚流化床气化炉上的成功应用，已推广至山东铝业U-gas气化炉和本企业热电锅炉中应用，效果明显，进一步可推广至其他常压、加压流化床气化炉和焙烧炉等其他热工炉窑使用，替代传统衬里。

（2）提升煤气热值和降低标煤耗的方式方法， (略) 煤气组对标中得到了相互借鉴，各家企 (略) 提升。

（3）经过低品位褐煤的应用研究，灰熔聚流化床气化炉煤种得到了拓宽，突破资源劣势，寻找性价比更高的原煤供应点，从原来的小龙潭，煤拓展到先锋煤、新哨煤、石槽河煤、寻甸煤，甚至高水分（＞52%），高灰分（＞50%），高硫（＞6%）的褐煤，经过精准配煤，进一步降低

吨标煤配煤单价，低品位褐煤的应用，已推广至本企业热电锅炉的原煤使用，降低了锅炉的标煤耗。

（二）知识产权目录

表1主要知识产权

表2代表性论文专著

四、主要完成单位

主要完成单位： (略)

五、主要完成人

表3主要完成人情况

文山 (略)

2022年5月24日

按照《云南省科技厅关于2022年度云南省科学技术奖提名工作的通知》要求，现将 (略) 拟提名 (略) 《低品位褐煤制取燃料气关键技术研究与应用》项目项目名称、提名者及提名等级、主要知识产权和标准规范等目录、主要完成人基本情况在文山州 (略) 上进行公示。公示期为7天，即2022年5月24日至5月30日。若对提名推荐项目有异议的，请以书面形式向 (略) 提出。

联系科室： (略) 外国专家服务与成果转化科

联系人：王炳润

联系电话： 点击查看>>

一、项目名称

低品位褐煤制取燃料气关键技术研究与应用

二、提名者及提名等级

提名者： (略)

提名等级：云南省科学技术进步奖三等奖

三、主要知识产权和标准规范等目录

（一）项目主要技术内容

(略) 800kt/a氧化铝项目于2006年立项建设，原设计采用重油作为氧化铝焙烧炉燃料，但符合环评报告要求的低硫重油难以采购，当时云 (略) ，也没有天然气资源，但具有较为丰富的煤炭资源。经过资源的调查， (略) 区相近的小龙潭褐煤为原料来选择气化工艺生产煤气，为氧化铝工程的两台1350t/d氧化铝焙烧炉提供燃料。

煤气化技术是煤炭转化和洁净利用的核心技术之一，煤气化技术有许多种，如GE/德士古水煤浆气化技术、Shell粉煤气化技术、Lurgi气化技术、航天炉气化技术、常压流化床煤气化技术、U-gas气化技术、传统两段炉等，几种炉型通过从技术、经济性、环保、投资、运行管理，特别是从原料（褐煤）等方面的综合分析对比，项目最终确定以0.4MPa灰熔聚流化床粉煤气化技术来生产工业燃料气，作为氧化铝项目气态悬浮焙烧炉的燃料气气源。

(略) 气化装置建成后，在生产运行初期遇到了很多困难，主要表现在气化炉连续运行时间短，最长周期为一个月，一般只有15到20天， (略) 管、衬里、分布板和高温排渣阀、洗涤塔等关键设备设施故障率高，导致生产稳定性差，频繁倒炉、检修，严重影响氧化铝焙烧工序的生产运行，其次经济指标差。

气化炉运行过程中，关键设备设施故障率高，导致气化炉频繁开停车，严重制约了气化炉的长期稳定运行，气化炉频繁开停对热工设备的损害加剧，形成了恶性循环。优化关键设备设施，突破运行周期瓶颈，成为了首要的攻关任务。

经过漫长的摸索、改造、优化及研发，终于完成了关键设备设施的优化改造，工艺操作做到标准化、精细化和规范化，气化炉连续运行天数延长至120天以上，3#气化炉突破运行天数至191天。关键经济指标：煤气热值、煤气标煤耗、煤渣煤灰残碳量得到了显著优化，并成为了标杆指标。

气化炉的连续稳定运行保证了焙烧炉氧化铝的生产，公司年度氧化铝产量目标完成率100%，年度产量最高完成设计产能的125%，影响气化炉长周期稳定运行的瓶颈问题得到了根本性解决。

1.技术创新点

文山铝业通过对气化炉核心设备、部件进行改造，从根本上解决气化炉运行周期问题；结合云南当地褐煤资源配置情况，通过对劣质褐煤特性研究、气化操作条件调整，实现了劣煤制好气，改进后的灰熔聚气化炉是目前国内煤种适用性最宽、经济性最好的流化床燃料气制取技术。在国内灰熔聚流化床气化炉相继退出运行的情况下，是唯一成功的工业应用。

（1）突破灰熔聚流化床气化炉关键设备技术瓶颈，气化炉连续稳定运行天数达到150天以上。

①解决了灰熔聚流化床 (略) 件和配套设备的短板。开发应用了一体式钢– (略) 管，突 (略) (略) 限，使用寿命延长至一年以上；分布板以及炉体成功应用新型碳化硅材料，采用先进的整体镶嵌安装方法，使用寿命长，烘炉时间短，降低了系统能耗，突破了传统热工炉窑设 (略) 限；排渣系统使用高温双盘阀替代传统的串联球阀，在高温灰渣、高压煤气环境下，运行可靠性、稳定性大幅提升。

②实现了余热锅炉和煤气洗涤系统长周期稳定运行。优化防磨套管材料、创新安装施工方法，消除换热管束流道“台阶”，解决了因积灰堵塞导致气化炉超压的问题；优化洗涤系统煤气管道，洗涤塔液位采取低控、空吹相结合操作方法，减缓管道内壁结垢速率。

（2）通过对灰熔聚流化床气化技术优化改进，实现了其对云南省低品位褐煤制气的普遍适用性。

成功清洁、高效、 (略) 理劣质褐煤，解决了云南省低品位褐煤的使用难题。在云南省水电资源丰富的背景下， (略) 开工率低，褐煤利用率低，使用低品位褐煤制取燃料气技术，可充分开发利用省内的劣质褐煤资源，实现资源的有效利用，助力边疆经济建设。

（3）优化工艺操作、总结先进操作法，劣煤制好气，助力标杆指标创立。

①通过优化气化炉氧煤比和蒸汽煤比技术指标，利用原煤水分高的特征， (略) 管氧浓度、低蒸汽用量的操作方法，成功实现了高水分低热值褐煤的气化应用。使用水分含量≥50%、低位发热量≤2200cal/g的低品位褐煤时，与使用高发热量褐煤对比，煤气热值由5.85 MJ/Nm3大幅提升至6.5MJ/Nm3以上，是低品位褐煤制取燃料气关键技术在氧化铝行业燃料气制备以及煤化工行业的首次成功高效应用。

②总结出了“两定、两高、间断性”排渣先进操作法，两定是“定入炉煤粒度”、“定床层高度”，两高是“提高分布板气速”、“提高气化反应温度”，“间断性”是指将排渣系统设备由连续运行变为间断性运行，煤渣可燃物含量控制在2%以内，煤灰可燃物含量控制在8%以内，提高了煤炭利用率，在煤 (略) 于标杆水平。

2.经济效益情况

直接经济效益：

（1）有效降低了原煤价格，2020年1～7月原煤折标价格为 点击查看>> 元/吨，较2019年价格（1008元/吨）下降了 点击查看>> 元/吨，产生的经济效益：

点击查看>> 元/吨× 点击查看>> .35吨= 点击查看>> 元，即 点击查看>> 万元。

（2）新哨原煤与普阳煤掺烧使用后，气化效率显著提升，提高了热效率，煤气标煤耗由0.31kgce/Nm3降至0.29kgce/Nm3，2020年1～7月节约原煤量（折标煤）：

点击查看>> ×（0.31-0.29）÷1000=5028吨。

按原煤折标价格 点击查看>> 元/吨计算，产生经济效益： 点击查看>> 元/吨×5028吨= 点击查看>> 元，即 点击查看>> 万元。

2020年1～7月产生的直接经济效益合计：

点击查看>> 万元+ 点击查看>> 万元= 点击查看>> 万元。

社会效益：

（1）该技术首次成功应用于氧化铝行业，具有很好的示范意义。

（2） (略) 理品质较差的褐煤，将其转化为洁净煤气，减少污染，具有很高的环保效益。

（3）褐煤利用率高，产出的煤渣、煤灰可燃物含量低，做到了资源的高效利用。

3.推广应用情况

（1）碳化硅材料在灰熔聚流化床气化炉上的成功应用，已推广至山东铝业U-gas气化炉和本企业热电锅炉中应用，效果明显，进一步可推广至其他常压、加压流化床气化炉和焙烧炉等其他热工炉窑使用，替代传统衬里。

（2）提升煤气热值和降低标煤耗的方式方法， (略) 煤气组对标中得到了相互借鉴，各家企 (略) 提升。

（3）经过低品位褐煤的应用研究，灰熔聚流化床气化炉煤种得到了拓宽，突破资源劣势，寻找性价比更高的原煤供应点，从原来的小龙潭，煤拓展到先锋煤、新哨煤、石槽河煤、寻甸煤，甚至高水分（＞52%），高灰分（＞50%），高硫（＞6%）的褐煤，经过精准配煤，进一步降低

吨标煤配煤单价，低品位褐煤的应用，已推广至本企业热电锅炉的原煤使用，降低了锅炉的标煤耗。

（二）知识产权目录

表1主要知识产权

表2代表性论文专著

四、主要完成单位

主要完成单位： (略)

五、主要完成人

表3主要完成人情况

文山 (略)

2022年5月24日