2003年前后,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院已经将国外煤气化技术的很多配套装备实现了国产化,只差关键的气化炉还未掌握。
研究院的科研人员发现,煤气化所使用的气化炉跟液体火箭发动机研制所使用的技术及装备在原理上是相通的。他们便萌生了想法——依托液体火箭发动机的技术研制粉煤气化炉。
朱玉营回忆说,在研发过程中,资金和技术都曾遇到过瓶颈。
“我们第一台炉子就出过很严重的故障,一开始点不着火,后来点着了,运行一两个小时就停,最严重的一次故障还把炉子烧坏了。当时非常危险,一旦爆炸后果不堪设想。”朱玉营至今仍心有余悸。
经过约五年的努力,航天煤气化炉终于研制成功。“由于我们的技术是高温气化工艺,煤炭转化过程中产生的有害气体、气化的污水和灰渣等固体排放物,都能得到很好的转化与回收,实现了煤炭清洁高效利用。”朱玉营说。
例如,煤炭在燃烧利用过程中,会产生大量的大气污染物二氧化硫。“我们的技术可以把硫转化为硫化氢,并有硫化氢回收装置,99.5%以上的硫污染物都可以回收,并且粉尘排放也很少。”朱玉营说。
他说,由于气化的温度在1400摄氏度以上,煤中的成分基本上都转化为小分子,长链烃类和芳香烃类的污染物几乎没有,气化过程中产生的污水处理起来工艺简单,容易达标排放或实现污水零排放,不会对环境产生大的负面影响。而在这样的高温下,煤里的灰渣烧成熔融状态,经水激冷后成为玻璃态,不会对环境产生有害影响。