粉煤清潔高效制球化結(jié)構(gòu)炭化型煤關(guān)鍵技術(shù)和裝備

1、山西省2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)推薦項(xiàng)目公示材料一、項(xiàng)目名稱：粉煤清潔高效制球化結(jié)構(gòu)炭化型煤關(guān)鍵技術(shù)和裝備推薦單位意見:該項(xiàng)目針對(duì)我國(guó)大量粉煤深加工轉(zhuǎn)化難題，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的粉煤清潔高效制球化結(jié)構(gòu)炭化型煤關(guān)鍵技術(shù)和裝備。發(fā)明了基于亞臨界H2O+CO水煤氣變換反應(yīng)體系制備煤基粘結(jié)劑的方法；發(fā)明了可調(diào)控產(chǎn)品裂紋生成的球化劑及生產(chǎn)球化結(jié)構(gòu)炭化型煤的方法，解決了長(zhǎng)期以來型煤在炭化過程中生成裂紋使產(chǎn)品強(qiáng)度降低的國(guó)際難題；發(fā)明了非粘結(jié)性粉煤（膠質(zhì)層厚度Y=0）在大型機(jī)焦?fàn)t（炭化室高4.3m或5.5m）中制氣化用炭化型煤的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。項(xiàng)目共獲授權(quán)專利13項(xiàng)。  該項(xiàng)目相關(guān)成果已在

2、國(guó)內(nèi)外推廣四十余項(xiàng)，市場(chǎng)占有率81%。典型應(yīng)用企業(yè)近三年新增銷售額十多億元，減排CO2約百萬噸。該項(xiàng)目成果的實(shí)施，提升了我國(guó)粉煤清潔高效成型利用基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)及裝備產(chǎn)業(yè)水平。推薦該項(xiàng)目為國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。   項(xiàng)目簡(jiǎn)介:無煙煤具有高度縮合的芳香碳-碳交聯(lián)結(jié)構(gòu)，趨于石墨化，是寶貴的炭材料。以無煙煤為原料潔凈生產(chǎn)鑄造用炭化型煤，或以非粘結(jié)性粉煤為原料潔凈生產(chǎn)氣化用炭化型煤，是高效利用粉煤資源、保護(hù)稀缺優(yōu)質(zhì)煉焦煤，保障高端鑄造、化工和能源化工行業(yè)優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)原料供給的重要技術(shù)途徑之一。項(xiàng)目組針對(duì)現(xiàn)有型煤產(chǎn)業(yè)技術(shù)中存在的粘結(jié)劑冷熱態(tài)性能差、型煤因炭化收縮和裂紋生成而導(dǎo)致產(chǎn)品強(qiáng)度

3、降低和炭化裝備燒損率高、熱效率低等問題，系統(tǒng)地進(jìn)行了粉煤清潔高效制球化結(jié)構(gòu)炭化型煤關(guān)鍵技術(shù)和裝備自主研發(fā)，獲得的主要發(fā)明技術(shù)如下：1.研制出高活性Fe/K系催化劑，認(rèn)識(shí)了亞臨界H2O+CO水煤氣變換反應(yīng)(H2O+CO = CO2+2H)體系中催化劑、CO和亞臨界H2O對(duì)煤熱解、自由基和活性氫H生成、自由基重排及加氫等反應(yīng)的作用機(jī)制，建立了水煤氣變換反應(yīng)生成的活性H改性煤增粘機(jī)理，發(fā)明了基于該體系制備高效價(jià)廉、由多環(huán)芳烴組成、具有高潤(rùn)濕性和強(qiáng)滲透性煤基粘結(jié)劑的方法。2.提出了型煤“球化”炭化理念，建立了型煤炭化過程中“小球”生成規(guī)律模型，認(rèn)識(shí)了球化結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋生成和強(qiáng)度的調(diào)控機(jī)制，發(fā)明了可控制產(chǎn)品

4、裂紋生成的球化劑及生產(chǎn)球化結(jié)構(gòu)炭化型煤的方法。3.建立了炭化爐內(nèi)的溫度場(chǎng)分布模型，構(gòu)建了自由基濃度Ng變遷行為、微晶參數(shù)La與強(qiáng)度間關(guān)系（M40Ng500/Ng900La=La900-La500），認(rèn)識(shí)了型煤粘結(jié)炭化機(jī)理及氣、液、固產(chǎn)物生成等規(guī)律，優(yōu)化了原料煤、煤基粘結(jié)劑和球化劑的配比，優(yōu)選出原料粒度級(jí)配方案LDZH002、成型壓力和GHMH加熱炭化程序，發(fā)明了粉煤清潔高效制鑄造用炭化型煤的關(guān)鍵裝備熱回收炭化爐及系統(tǒng)。采用該裝備及系統(tǒng)大幅提高了無煙煤配入量（>45），打破了無煙煤等非粘結(jié)性煤不能炭化結(jié)焦的傳統(tǒng)定論，降低了原料煤成本，且生產(chǎn)出了大粒度140mm、低灰（8.0%或810%）、

5、高強(qiáng)度（9298%）的優(yōu)質(zhì)鑄造用炭化型煤，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于產(chǎn)品出口指標(biāo)的要求。生產(chǎn)過程中，入爐料燒損由1.5降至<1.0%，噸炭化產(chǎn)品能耗由155kg標(biāo)煤降至110130kg，低于美國(guó)Jewell-Thompson和澳大利亞KCC改良爐型的技術(shù)指標(biāo)；回收高溫?zé)煔鉄崃靠蓽p排CO2約0.39噸/噸產(chǎn)品。4.建立了大型搗固煤料在常規(guī)焦?fàn)t中的收縮速率模型，優(yōu)化了配煤、搗固成型和炭化等環(huán)節(jié)，發(fā)明了非粘結(jié)性粉煤（膠質(zhì)層厚度Y=0）制氣化用炭化型煤的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，填補(bǔ)了利用非粘結(jié)性粉煤在大型機(jī)焦?fàn)t（炭化室4.3m或5.5m）中大規(guī)模生產(chǎn)氣化用炭化型煤的的國(guó)內(nèi)外空白，生產(chǎn)出強(qiáng)度高（SI425為91.0398

6、.56%）、熱穩(wěn)定性好（TS+6為>95%）、反應(yīng)性適宜（CRI為4563%）和氣化廢水中污染物少（無BOD、吡啶、氰化物和硫化物等）且易于處理的氣化用炭化型煤。項(xiàng)目共授權(quán)專利13項(xiàng)。相關(guān)成果已在國(guó)內(nèi)外推廣四十余項(xiàng)，如越南和發(fā)能源集團(tuán)和山西興高能源等企業(yè)，近三年實(shí)現(xiàn)新增銷售額十多億元，減排CO2約百萬噸，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益顯著。實(shí)施企業(yè)受到了以聯(lián)合國(guó)為代表的國(guó)際社會(huì)的高度重視和首肯，獲得了全球環(huán)境基金、聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署和聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織頒發(fā)的節(jié)能減排榮譽(yù)。本成果整體提升了我國(guó)工業(yè)型煤基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)及炭化裝備產(chǎn)業(yè)水平，使我國(guó)粉煤制炭化型煤技術(shù)及裝備進(jìn)入世界先進(jìn)水平行列。 

7、  客觀評(píng)價(jià)：1. 驗(yàn)收意見2012年7月26日，山西省科技廳組織專家對(duì)省自然科學(xué)基金課題球化結(jié)構(gòu)炭化型煤炭化機(jī)理和其中界面結(jié)合物特性研究（2010011014-1）進(jìn)行了驗(yàn)收（會(huì)評(píng)），評(píng)審意見為“項(xiàng)目按照任務(wù)書中的預(yù)期工作計(jì)劃，圓滿完成了各項(xiàng)指標(biāo)，取得了優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并在此工作基礎(chǔ)上，獲得國(guó)家級(jí)重大科研計(jì)劃，成績(jī)優(yōu)秀”。2. 技術(shù)鑒定2009年3月4日，山西省科技廳組織煤科院北京煤化所徐振剛研究員、中國(guó)煉焦協(xié)會(huì)首席專家楊文彪和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)王永剛教授等專家對(duì)“高煤階粉煤制球化結(jié)構(gòu)炭化型煤的應(yīng)用基礎(chǔ)研究與新技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目進(jìn)行了成果鑒定（晉科鑒字2009第0

8、50號(hào)），形成的鑒定意見為：“該項(xiàng)目對(duì)粘結(jié)劑、球化劑、原料粒度級(jí)配和配比、型煤塊軸徑向冷熱強(qiáng)度、加熱炭化程序、煤制備技術(shù)、成型技術(shù)和設(shè)備、加熱炭化技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)研究，開發(fā)出了球化結(jié)構(gòu)炭化型煤制備新技術(shù)，獲得了用于替代鑄造焦的優(yōu)質(zhì)炭化型煤產(chǎn)品，為原料豐富的高階粉煤的有效利用提供了新的技術(shù)途徑。該研究緊密結(jié)合社會(huì)需求，研究方法科學(xué)，技術(shù)路線合理，創(chuàng)新性強(qiáng)，研究成果具有重要的學(xué)術(shù)意義和重大的實(shí)用價(jià)值，技術(shù)水平國(guó)際先進(jìn)?！?013年12月27日，山西省科技廳組織中國(guó)煉焦協(xié)會(huì)首席專家楊文彪、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所房倚天研究員、山西省化工行業(yè)協(xié)會(huì)白玉祥教高和山西焦炭集團(tuán)總工程師田波教高等專家對(duì)

9、“粉煤制球化結(jié)構(gòu)氣化用炭化型煤產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”項(xiàng)目進(jìn)行了成果鑒定，形成的鑒定意見為：“項(xiàng)目課題組提出了型煤“球化”炭化理論；開發(fā)了煤改性粘結(jié)劑；系統(tǒng)的研究了粘結(jié)劑、球化劑和原料粒度配比、型煤熱解收縮特性、搗固成型技術(shù)和設(shè)備；完成了常壓ø2.6m固定床氣化爐工業(yè)化造氣生產(chǎn)和加壓3.0MPa小型氣化爐的評(píng)價(jià)試驗(yàn)；形成了以粉煤為原料大規(guī)模生產(chǎn)氣化用炭化型煤/焦的產(chǎn)業(yè)化技術(shù),拓寬了煤炭深加工領(lǐng)域，為傳統(tǒng)焦化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了技術(shù)支撐。該項(xiàng)目緊密結(jié)合社會(huì)需求，研究方法科學(xué)，技術(shù)路線合理，創(chuàng)新性強(qiáng)，研究成果具有重要的學(xué)術(shù)意義和重大的實(shí)用價(jià)值，該技術(shù)在粉煤大規(guī)模成型、炭化制固定床氣化原料領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)

10、先水平?！?.科技獎(jiǎng)勵(lì)粉煤清潔高效制“球化結(jié)構(gòu)”鑄造用炭化型煤/焦關(guān)鍵技術(shù)和裝備榮獲2013年度山西省科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。粉煤清潔高效制“球化結(jié)構(gòu)”鑄造用炭化型煤/焦關(guān)鍵技術(shù)和裝備榮獲2013年度山西省高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果（科學(xué)技術(shù)）技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。無煙煤大比例配煤煉焦工藝技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目獲2012年度中國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)頒布的焦化行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)。4.檢測(cè)報(bào)告興高能源生產(chǎn)的鑄造焦和冶金焦，具有氣孔率低而氣孔密度高、高溫反應(yīng)性低而反應(yīng)后強(qiáng)度高、揮發(fā)分適中、發(fā)熱量高之特點(diǎn)。且低硫、低磷、低灰、機(jī)械強(qiáng)度及抗碎能力均優(yōu)于國(guó)內(nèi)煙煤焦炭，可廣泛用于大型高爐及精密件鑄造。產(chǎn)品得到了中國(guó)煤炭科學(xué)研究總院、

11、鞍山焦耐院等國(guó)內(nèi)諸多焦炭專家的認(rèn)可，經(jīng)北京科技大學(xué)冶金學(xué)院的專家鑒定后認(rèn)為：“興高牌焦炭是冶鐵工作者希望得到的難能可貴的最理想的產(chǎn)品”。煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院對(duì)氣化用炭化型煤進(jìn)行了3.0Mpa加壓氣化性能評(píng)價(jià)，分析數(shù)據(jù)表明：氣化用炭化型煤全水含量低、熱穩(wěn)定性高，灰熔點(diǎn)高，抗碎強(qiáng)度高，可以作為固定床加壓氣化原料。煤氣產(chǎn)率2.772.82Nm3/kg，略高于優(yōu)質(zhì)無煙煤的2.58Nm3/kg，大幅度高于長(zhǎng)焰煤的1.561.84Nm3/kg；氣化強(qiáng)度（955.41 kg/m2·h和993.63 kg/m2·h）較典型無煙煤氣化強(qiáng)度高出7.3%；粗煤氣中有效成分（CO+H

12、2）為68.5%69.3%，與無煙煤塊煤氣化相當(dāng)。山西晉煤天源化工有限公司在常壓2.6m氣化爐上對(duì)氣化用炭化型煤進(jìn)行了常壓氣化性能評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：氣化用炭化型煤的產(chǎn)氣率和有效氣體(CO+H2)含量分別為2.28 Nm3/kg和1566-1620 Nm3/t，蒸汽消耗和氣化強(qiáng)度分別為634.9kg/1000Nm3（H2+CO）和528.21kg/m2·h，與無煙塊煤指標(biāo)相近；氣化冷凝廢水由譜尼（PONY）國(guó)際測(cè)試中心測(cè)試，數(shù)據(jù)表明：炭化型煤氣化后產(chǎn)生的冷凝廢水中污染物含量輕微，尤其是具有高度毒性危害的吡啶、氰化物和硫化物等均未檢測(cè)到（典型固定床氣化冷凝廢液中上述三類物質(zhì)含量分別為107

13、570 mg/L，4060 mg/L和137268 mg/L），是一種潔凈的氣化用原料。5.學(xué)術(shù)性評(píng)價(jià)潘立慧等人編著的煉焦新技術(shù)（北京：冶金工業(yè)出版社，2006年；ISBN：9787502438982）中指出，清潔型熱回收焦?fàn)t是我國(guó)目前最先進(jìn)、最完善、最可靠的熱回收焦?fàn)t，具有利于焦?fàn)t實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)、擴(kuò)大煉焦煤資源、減少基建投資和降低煉焦工序能耗的特點(diǎn)。6.其他獎(jiǎng)勵(lì)及評(píng)價(jià)項(xiàng)目應(yīng)用企業(yè)山西興高能源股份有限公司，取得顯著的節(jié)能與減排效應(yīng)，于2004年獲得全球環(huán)境基金、聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署和聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織頒發(fā)的“中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)節(jié)能與溫室氣體減排型煤示范企業(yè)”榮譽(yù)；2006年獲得山西省人民政府頒發(fā)的“環(huán)境

14、保護(hù)先進(jìn)企業(yè)”榮譽(yù)和山西省經(jīng)濟(jì)委員會(huì)頒發(fā)的“資源節(jié)約與綜合利用示范企業(yè)”榮譽(yù)；2012年通過了“節(jié)能中國(guó)推介活動(dòng)”組織委員會(huì)、專家評(píng)審委員會(huì)審定，獲評(píng)“節(jié)能中國(guó)先進(jìn)單位獎(jiǎng)”。中國(guó)煉焦協(xié)會(huì)首席專家楊文彪在接受記者采訪時(shí)指出，太原理工大學(xué)開發(fā)的粘結(jié)劑用于大型焦?fàn)t擴(kuò)大了煤的資源，從焦化產(chǎn)業(yè)來看，當(dāng)前正在進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴(kuò)大煤資源后，可使企業(yè)效益得到提高，為現(xiàn)有焦化尋求了一條轉(zhuǎn)型升級(jí)的可靠路徑，進(jìn)而可使焦化企業(yè)扭虧為盈，使劣質(zhì)煤資源實(shí)現(xiàn)綜合利用和總體效益最大化。山西金通焦化集團(tuán)有限公司總經(jīng)理劉曉東在接受記者采訪時(shí)指出，采用非粘結(jié)性配煤在大型機(jī)焦?fàn)t上生產(chǎn)氣化用炭化型煤，作為一項(xiàng)新的原料煤加工技術(shù)，它對(duì)焦化

15、行業(yè)的影響是非常大的，首先該新技術(shù)產(chǎn)品拓展了單一的鋼鐵市場(chǎng)需求，更面向整個(gè)化工業(yè)的需求。它的原料市場(chǎng)潛力很大，能科學(xué)合理地利用了我國(guó)將近40%的劣質(zhì)煤粉，這種技術(shù)使我們的產(chǎn)品質(zhì)量以及利潤(rùn)都會(huì)有一個(gè)較大的提高，采用這種技術(shù)對(duì)獨(dú)立的焦化廠來說，是一個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)?！蓖茝V應(yīng)用情況:由于以無煙煤等非粘結(jié)性煤為原料生產(chǎn)球化結(jié)構(gòu)炭化型煤技術(shù)具有：原料來源廣、價(jià)廉；生產(chǎn)裝備及系統(tǒng)熱效率高、環(huán)境友好；產(chǎn)品質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)，相關(guān)成果已在國(guó)內(nèi)外廣泛實(shí)施推廣四十余項(xiàng)，市場(chǎng)占有率達(dá)81%。其中在印度、越南和伊朗等國(guó)推廣十余項(xiàng)，如越南和發(fā)能源集團(tuán)、伊朗Tabas、印度KGSL等企業(yè)；在國(guó)內(nèi)山西、山東和貴州等省

16、市地區(qū)推廣三十余項(xiàng)，如山西興高焦化等企業(yè)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益，獲得了以聯(lián)合國(guó)為代表的國(guó)際社會(huì)的高度重視和首肯。另外，印尼、南非、馬來西亞和蒙古等國(guó)的企業(yè)也均來參觀考察擬采用我國(guó)的球化結(jié)構(gòu)炭化型煤技術(shù)建設(shè)同類型企業(yè)?？傊景l(fā)明技術(shù)已體現(xiàn)出顯著的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，近三年，典型應(yīng)用企業(yè)實(shí)現(xiàn)新增銷售額十多億元，減排CO2約百萬噸。主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄：17知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱國(guó)家(地區(qū))授權(quán)號(hào)授權(quán)日期權(quán)利人發(fā)明人有效狀態(tài)發(fā)明專利一種制型煤粘結(jié)劑的方法中國(guó)ZL201310039818.X2014.04.09太原理工大學(xué)翟玲玲, 張永發(fā), 崔新濤, 董東柳, 謝克昌有權(quán)發(fā)明專利一種大

17、型搗固煤熱回收炭化爐中國(guó)ZL201310448673.92014.12.10太原理工大學(xué)張建平, 趙鈺瓊, 趙立賢, 謝克昌, 周佳妮, 劉振民, 杜文廣, 張永發(fā),梁言有權(quán)發(fā)明專利大型搗固煤餅在焦?fàn)t上生產(chǎn)氣化用炭化型煤/焦的方法中國(guó)ZL201410249506.62015.09.23太原理工大學(xué)張永發(fā), 趙鈺瓊, 趙立賢, 謝克昌, 周佳妮, 劉振民, 吳超, 張建平有權(quán)發(fā)明專利一種煤料生產(chǎn)炭化型煤的方法中國(guó)ZL200910074396.32012.06.13山西中元煤潔凈技術(shù)有限公司張永發(fā), 梁言, 楊力, 孫亞玲有權(quán)發(fā)明專利一種低階煤改性增粘的方法中國(guó)ZL 201310039904.02

18、014.08.27太原理工大學(xué)喬星星, 丁光月, 趙立賢, 周佳妮, 劉振民, 張永發(fā), 崔新濤, 董東柳有權(quán)發(fā)明專利無煙煤煉焦用煤及由該煤生產(chǎn)的焦炭和該焦炭的生產(chǎn)方法中國(guó)ZL 200310109626.82006.03.08山西興高能源股份有限公司郜志成有權(quán)發(fā)明專利減少焦炭燒損和帶除塵裝置的平接焦車中國(guó)ZL 201310717603.92015.03.18張建平張建平, 彭曉霞, 秦曉亞, 張瑩, 薛曉東, 秦瑤, 方蕾,哈亮有權(quán)實(shí)用新型專利節(jié)能型熱回收搗固式煉焦?fàn)t中國(guó)ZL 201320140037.52013.09.25張建平, 彭曉霞, 秦曉亞張建平, 彭曉霞, 秦曉亞, 張瑩, 賈保國(guó)

19、, 傅金川, 薛曉東, 哈亮, 秦瑤有權(quán)外觀專利炭化六棱體型煤中國(guó)ZL 2012300731552012.09.26山西中元煤潔凈技術(shù)有限公司梁言, 張永發(fā)有權(quán)發(fā)明專利一種用于底裝出料的炭化爐爐門中國(guó)ZL 201210079357.42014.03.12太原理工大學(xué)張永發(fā), 梁言, 石玉良, 趙鈺瓊, 孫亞玲有權(quán)代表性論文：1.  Zhao Yuqiong, Zhang Mo, Cui Xintao, Dong Dongliu, Wang Qi,Zhang Yongfa. Converting lignite to caking coal via hydro-modific

20、ation in asubcritical water-CO system. Fuel, 2015.2.  ZhaoYuqiong, Zhang Yongfa, Zhang Huirong, Wang Qi,GuoYunfei.Structural characterization of carbonized briquette obtained from anthracitepowder. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2015, 112: 290-297.3.  Wang Qi, Zhao

21、Yuqiong, Zhang Yongfa. Shrinkage kinetics oflarge-sized briquettes during pyrolysis and its application in tamped coal cakesfrom large-scale chambers. Fuel, 2014, 138: 1-14.4.  Dong Dongliu, ZhangYongfa, ZhaoYuqiong, Wang, Qi. Improvementin the Caking Property of Lignite by Hydromodificati

22、on in a CO-SubcriticalWater System. Chemistry Letters, 2014, 43(9): 1470-1472.5.  Xu Ying, Zhang Yongfa, Wang Yong, Zhang Guojie, Chen Lei. Gasevolution characteristics of lignite during low-temperature pyrolysis. Journalof Analytical and Applied Pyrolysis, 2013, 104: 625-631.6.  

23、;Zhang Yongfa, Zhang Guojie, Zhao Yuqiong, Li Xianglan, SunYaling,Xu Ying. Ce-K-promoted Co-Mo/Al2O3 catalysts forthe water gas shift reaction. International Journalof Hydrogen Energy, 2012,37(8): 6363-6371.7.  Zhang Yongfa, Zhao Yuqiong, DongDongliu, CuiXintao,ZhangGuojie. The Resear

24、ch of Increasing Coking Index and Production Coking Coalfrom Low-rank Coal. International Conference on Coal Science and Technology,Pennsylvania, 2013.8.  Zhao Yuqiong, Zhang Yongfa, Liang Yan, Shi Yuliang, ChenWeiqing. Crack formation characteristic of “ball structure” carbonizedbriquette

25、. 30th Annual International Pittsburgh Coal Conference,Beijing, 2013.9.  張永發(fā), 張慧榮, 田芳, 孫亞玲. 無煙粉煤成型塊炭化行為及熱解氣體生成規(guī)律. 煤炭學(xué)報(bào), 2011, 36(4): 670-675.10.張永發(fā), 孫亞玲. 無煙粉煤制炭化型煤的微晶結(jié)構(gòu)研究. 煤炭轉(zhuǎn)化, 2010, 33(3): 19-22.主要完成人情況:張永發(fā)，排名：1，行政職務(wù)：太原理工大學(xué)教育部和山西省煤科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，技術(shù)職稱：教授，工作單位：太原理工大學(xué)，完成單位：太原理工大學(xué)。參加本項(xiàng)目的

26、起止時(shí)間：2003-2015年。重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在技術(shù)發(fā)明第1-4點(diǎn)。提出在亞臨界水煤氣變換反應(yīng)體系中通過活性氫H改性褐煤制備煤基粘結(jié)劑的技術(shù)方案，研制出高效價(jià)廉的煤改性粘結(jié)劑。在國(guó)內(nèi)外首次提出型煤“球化”炭化理念，并論證了“球化結(jié)構(gòu)”抑制裂紋生成的本質(zhì)作用，發(fā)明了生產(chǎn)球化劑的方法。闡述了型煤炭化過程中的傳熱特性以及氣體生成和結(jié)構(gòu)變遷規(guī)律，優(yōu)化了原料配比、粒度級(jí)配方案、成型壓力及炭化升溫程序，開展了低燒損熱回收炭化爐的研制，發(fā)明了非粘結(jié)性煤（Y=0）制球化結(jié)構(gòu)鑄造用炭化型煤關(guān)鍵技術(shù)和裝備體系。發(fā)明了大型搗固煤餅在焦?fàn)t上生產(chǎn)氣化用炭化型煤的方法，并進(jìn)行了炭化型煤在加壓和常壓氣化爐上的氣化特性研究。占

27、本人工作量的75%。趙鈺瓊，排名：2，行政職務(wù)：無，技術(shù)職稱：工程師，工作單位：太原理工大學(xué)，完成單位：太原理工大學(xué)。參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間：2007-2015年。重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在技術(shù)發(fā)明第1-4點(diǎn)。研制出高活性煤改性催化劑，明確了亞臨界WGSR體系中催化劑、CO和亞臨界H2O對(duì)煤熱解、自由基和活性氫H生成、自由基重排及加氫等反應(yīng)的作用機(jī)制，建立了通過煤改性生成富含芳烴結(jié)構(gòu)瀝青質(zhì)等粘結(jié)物的增粘機(jī)理。建立了“小球”生成規(guī)律模型，闡述了球化結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品裂紋生成和強(qiáng)度的調(diào)控作用，提出了球化劑生產(chǎn)方法。建立了型煤粘結(jié)炭化機(jī)理，構(gòu)建了Ng變遷行為、微晶參數(shù)與強(qiáng)度間關(guān)系（M40Ng500/Ng900La= La

28、900-La500），形成了型煤炭化理論和工程基礎(chǔ)，發(fā)明了大型搗固煤熱回收炭化爐。建立了大型型煤收縮動(dòng)力學(xué)模型，優(yōu)化了在機(jī)焦?fàn)t上生產(chǎn)氣化用炭化型煤的工藝條件，開展了氣化用炭化型煤中試及工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)研究。占本人工作量的90%。張建平，排名：3，行政職務(wù)：山西森特潔凈煤技術(shù)研究設(shè)計(jì)院有限公司院長(zhǎng)，技術(shù)職稱：高級(jí)工程師，工作單位：山西森特潔凈煤技術(shù)研究設(shè)計(jì)院有限公司，完成單位：山西森特潔凈煤技術(shù)研究設(shè)計(jì)院有限公司。參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間：2003-2015年。重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在技術(shù)發(fā)明第3、4點(diǎn)?；谇蚧Y(jié)構(gòu)型煤炭化要求，研制出具有空氣預(yù)熱爐頂、還原性氣流隔離燃燒室、一次進(jìn)風(fēng)分布器、二次風(fēng)量控制和多聯(lián)S

29、型火道等結(jié)構(gòu)的清潔節(jié)能、原料煤低燒損的熱回收搗固式炭化爐和平接出料車等關(guān)鍵設(shè)備，形成了成套的炭化型煤產(chǎn)業(yè)化裝備和工藝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了炭化爐的清潔生產(chǎn)。研發(fā)出成套工業(yè)化熱回收炭化工藝，工藝中多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。提出了大型搗固煤餅在焦?fàn)t上生產(chǎn)氣化用炭化型煤的工藝控制方案。項(xiàng)目開展過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)、試車生產(chǎn)指導(dǎo)，使項(xiàng)目技術(shù)順利產(chǎn)業(yè)化，并促進(jìn)其廣泛推廣。占本人工作量的80%。梁言，排名：4，行政職務(wù)：無，技術(shù)職稱：工程師，工作單位：太原理工大學(xué)，完成單位：太原理工大學(xué)。參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間：2005-2015年，重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在技術(shù)發(fā)明第2-4點(diǎn)。闡述了型煤炭化時(shí)小球體生成、發(fā)育和終止規(guī)律，發(fā)

30、明了可調(diào)控產(chǎn)品裂紋生成的球化劑及其生產(chǎn)方法。研究并優(yōu)化了球化結(jié)構(gòu)炭化型煤優(yōu)化的原料配比、粒度級(jí)配組合及GHMH加熱炭化程序，發(fā)明了粉煤生產(chǎn)球化結(jié)構(gòu)炭化型煤的方法；研制出具有分層采氣墻、炭化燃燒室直通結(jié)構(gòu)的熱回收式炭化爐，和滿足炭化室密封要求的炭化爐爐門；提出高溫廢氣熱能充分回收利用方法，消除了裝出料過程中的煙塵外泄。開展了氣化用炭化型煤產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)和工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)研究。項(xiàng)目實(shí)施過程中開展了施工現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和試車生產(chǎn)指導(dǎo)等工作，促進(jìn)了技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實(shí)施。占本人工作量的80%。謝克昌，排名：5，行政職務(wù)：太原理工大學(xué)教育部和山西省煤科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，技術(shù)職稱：教授，工作單位：太原理工大學(xué)和中國(guó)工

31、程院，完成單位：太原理工大學(xué)。參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間：2003-2015年。重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在技術(shù)發(fā)明第1、3、4點(diǎn)。在研究煤改性過程中化學(xué)結(jié)構(gòu)和自由基變遷規(guī)律、建立粘結(jié)物生成機(jī)理基礎(chǔ)上，發(fā)明了一種制型煤粘結(jié)劑的方法，形成了粉煤制球化結(jié)構(gòu)”炭化型煤技術(shù)基礎(chǔ)。在開展高效、低燒損的大型搗固熱回收炭化爐研制中，提出還原性氣流隔離層理念，并進(jìn)行了隔離層形成機(jī)理、撞擊流和橋流燃燒場(chǎng)等研究，形成了研制大型搗固煤熱回收炭化爐的基礎(chǔ)。指導(dǎo)開展了在4.3m大型焦?fàn)t上生產(chǎn)炭化型煤的工業(yè)試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究，解決了工業(yè)生產(chǎn)中煤料水分調(diào)配和高密度成型等技術(shù)難題。在項(xiàng)目立項(xiàng)、基礎(chǔ)研究和工程方案制定等各階段指導(dǎo)把關(guān)和頂層設(shè)計(jì)做

32、出貢獻(xiàn)，占本人工作量的20%。郜志成，排名：6，行政職務(wù)：山西興高能源股份有限公司董事長(zhǎng)，技術(shù)職稱：高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，工作單位：山西興高能源股份有限公司，完成單位：山西興高能源股份有限公司。參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間：2003-2015年。重要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在技術(shù)發(fā)明第3、4點(diǎn)。系統(tǒng)研究了無煙煤為主要原料時(shí)，不同煤料配比和原料粒度級(jí)配方案和配料煤密實(shí)度對(duì)炭化型煤質(zhì)量的影響，發(fā)明了無煙煤煉焦用煤及由該煤生產(chǎn)的焦炭和該焦炭的生產(chǎn)方法；優(yōu)化了高溫廢氣熱回收過程中物料輸送及廢鍋、發(fā)電機(jī)等設(shè)備運(yùn)行管理環(huán)節(jié)。進(jìn)行了非粘結(jié)性粉煤成型研究，形成了在原料配煤粘結(jié)性較差情況下生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)氣化型煤的基礎(chǔ)。負(fù)責(zé)項(xiàng)目工業(yè)化實(shí)施的總體建設(shè)和運(yùn)營(yíng)工作，解決了大量工程放大過程中出現(xiàn)的技術(shù)難題，項(xiàng)目企業(yè)獲得全球環(huán)境基金、聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署和聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織頒發(fā)的節(jié)能減排榮