一、項目背景
煤炭氣化技術是能源領域的關鍵共性技術,是國內外大公司爭相研究開發的技術,它對煤炭、電力、化工、能源裝備四大行業及氣候變化大氣污染治理等都具有重大影響。
目前國內外普遍采用的煤氣化技術是歐洲人在上世紀發明的立式靜態爐體,存在工程建設造價和生產運行成本高,只能使用優質煤炭,工藝能耗高,產量規模局限等重大缺陷。
開發以普通煤炭為原料,符合投入產出商業化需要的煤氣化技術是我國能源領域供應側改革,高質量發展,治理大氣污染的重大結構性措施,也是我國實現新舊動能轉換的重大引擎,它能夠帶動眾多的能源裝備產業轉型發展,具有萬億市場規模,也是新型業態發展的重大商機。
二、項目研究技術創新點
1.以熱交換為核心的工藝設計
國內外現行的固定床、流化床、氣流床技術一直重視煤炭外形尺寸,重視“氣化速率”。我們通過對國內外大量煤氣化工程實例分析,發現了煤氣化工藝的核心是爐體內的熱交換質量而并非是煤原料顆粒尺寸和運行速率,提出了固氣時空結構,床體運動形式決定熱交換質量的新主張,發明了中國煤氣化技術新工藝新設備。
2.波浪床回轉爐體設備的發明應用
波浪床煤氣化技術改變了現行單一運行速率、單一產品的簡單并聯生產模式,創建開發了多爐聯合分工協作,油氣聯產大規模系統生產新裝備。它采用中溫中壓工藝環境,通過分類處理,使煤炭中不同組分的固氣轉換條件都恰如其分,擺脫了高溫高壓高能耗的困惑,妥當的處理“油粘灰”的工藝難點,產量由2500噸提高到5000噸,項目建設造價、工藝能耗、原料成本三方面都可降低30%,同時產品使用價值、煤原料利用率和企業經濟效益三方面都提高15%。煙氣排放也有結構性的根本治理。
3.以床體運動管理為基礎的智能控制系統
由靜態爐到回轉爐的工藝轉變,為煤氣化固氣時空結構的適時調整提供了條件,也為煤氣化熱交換質量的控制提供了運行基礎,通過床體運動形式的管理,可調控不同煤炭之間、同一煤炭不同組分之間的固氣轉換時空要素,形成更加規范的通用技術。而不再緊緊被煤原料尺寸所束縛,使工藝技術從被動生產狀態中解放出來,為煤炭產業的開發應用新舊動能轉換提供依據和基礎。
三、市場定位及應用方向
1.促進煤炭電力產業的技術變革,提高資源利用效率,為根治大氣污染提供技術路線
波浪床回轉煤氣化技術從工藝結構上杜絕了污染煙氣的產生,使更多的普通煤資源得到清潔高效的梯級利用而不僅僅只能使用優質煤。它可促進煤礦發展煤電油氣多聯供的新業態,不僅減少環境污染,企業凈利潤也可穩定提高,改變了長期困擾我們的環保與效益對抗的二難格局,呈現多面正向疊加效應,有巨大強勁的市場需求。
2.帶動原創高效清潔能源技術裝備產業的崛起
創建完全中國知識產權的能源裝備是國家的急需,也是歷代中國科技工作者的夢想,波浪床煤氣化技術凝結了三代中國煤氣化技術人的創業精華,從設計理論、爐體結構、生產控制三方面都是中國自主發明,通過示范工程的運行,帶動國內數千家傳統能源設備企業轉型發展,形成中國能源裝備萬億級綠色發展新業態,引領未來世界煤氣化產業30年的發展。
四、經濟效益預測
波浪床煤氣化技術是煤礦、熱電廠、裝備制造等諸多企業新舊動能轉換,發展新業態的重要突破點。
1.此項技術用于煤礦新業態發展,是煤礦由目前的單一“挖煤賣煤”轉型為油、氣、電、煤多聯產,營業收入和利潤有較大增長
以年產300噸煤礦為例,轉型發展前后,年營收利潤有三種情況:
①目前僅是挖煤賣煤的傳統生產:每年營收僅有賣煤收入。
②采用歐洲高溫高壓煤氣化技術轉型發展:由單一的傳統生產“挖煤賣煤”,轉型為原料氣及煤化工生產,生產成本高,市場不穩定,缺乏商業競爭力。
③采用波浪床回轉煤氣化技術轉型發展新業態:單一的傳統生產“挖煤賣煤”,轉型為賣油賣氣,每年營收增加2倍,利潤率在25%以上。資源利用價值甚為合理。煤氣化工程建設及系統裝備投資可在3至4年收回。
2.傳統能源裝備產能轉型高端裝備制造是高質量發展的顯著標志
①傳統能源裝備生產一臺套可實現營收為5000萬元,利潤僅有10%,500萬元。
②波浪床回轉煤氣化系統生產,高端裝備一臺套可實現營收為3億元,利潤為25%,7500萬元。
五、市場規模
突破關鍵“卡脖子”的技術,將改變目前生產環保及運行成本居高難下的被動局面,在未來的20年內此項技術將帶動煤炭電力化工能源裝備萬億規模綠色低碳GDP的增長,依據2015年國家統計局數據,我國每年直接燃燒18億噸煤炭,按50%有9億噸煤炭采用氣化利用,我國能源高端裝備市場發展為9000億元市場規模,采用波浪床回轉煤氣化技術油氣電多聯產系統生產工藝,每年可為國家增加7000萬噸優質原油,提供我國綠色發展急需的大量清潔燃氣。每年可減少大量的顆粒污染物和二氧化碳排放。同時還有可能向一帶一路或歐美國家出口這一自主創新的能源技術裝備。
六、產業合作發展計劃與優勢
1.發展計劃
①按專業分工合作,在現有發明專利與技術成果的基礎上進一步合作發展,形成我國自主知識產權的中國能源高端裝備系列產品。
②采用市場化的合作發展模式,按專業合作分攤技術成本,分享相對專業分工的知識產權,共同分享系統技術成果
③在獲得示范工程營業收入的同時,分享后續項目合同訂單。也獲得后續項目產業合作中相關專利技術,每項目獲得營業收入是技術攤銷成本的20倍以上且有25%的利潤。在未來20年內持續獲得9000億規模市場發展空間。
2.合作優勢
①彌補企業創新技術不足的研發短板;
②節約企業自己創新的財力物力;
③節約企業自己創新時間成本;
④迅速找到發展方向,贏得轉型發展商業先機;
⑤比獨門獨戶創新開發技術更具科學性和商業優勢。
七、產業合作方式與回報
1.低成本高回報,一套中等規模波浪床系統技術裝備總價格為8億元,利潤為2億元,技術費總額為2000萬元,僅為利潤額10%;每家公司在一套裝備產品中利潤額在千萬以上。
2.投資少,見效快,每個合作單元技術分攤成本僅為200-300萬元,可在當年收回技術成本,在每套裝備中可以獲得技術分攤成本20倍以上的營收和不低于營收25%的利潤。
3.解決當前企業轉型發展急需,人才技術市場同時獲得。優秀企業協同發展贏得商業先機,分享未來巨大市場空間。
八、風險評估及對策
1.波浪床回轉煤氣化技術,從問題導向到專利技術開發受理、國際異議程序答辯、發明專利授權、國家科技成果驗收、產業合作洽談已經做過了八個年頭。這項技術在艱苦的開發歷程中凝結了諸多企業及專家的心血和智慧,經過多年的技術研發儲備以及相關單位之間的專業合作,已經具備了示范工程實施的條件。
2.在諸多工程細節上雖依然存在一定的不確定性,但是不會出現顛覆性失敗,機械工程細節、煤氣化工藝難點的處理,已經有了比較妥當的應對方案。依據目前的判斷取得成功的幾率很高。經營風險可通過技術成本分攤,國家首臺套大型設備保險機制等得到規避。
歡迎尋求轉型發展的企業進一步交流,首批合作伙伴僅有三至五席,請有關企業依據自身發展需要,選擇定度,聯系洽談。
小編點評
波浪床煤氣化技術具有很強的創新性,克服了氣化原料煤粒度的限制,碳轉化率高,是煤炭氣化設備研發制造上的一種革命性創新。該研究項目通過三年四輪國際答辯,獲得了發明專利的煤氣化系統生產工藝創新技術。它通過煤氣化工藝設計理念的創新,臥式回轉波浪床爐體技術設備的發明,為普通煤炭氣化生產以及更廣泛領域的應用,提供高效清潔解決方案。以此項煤氣化技術為基礎的高效清潔區域煤氣化聯合循環熱電多聯產工程項目,已被相關省級政府列為可持續發展示范項目、重大節能技術、節能降耗主推技術裝備。該項目國際領先高端能源裝備產業創新技術,投入產出比很高,具有顯著的經濟效益和環境效益,是傳統能源企業新舊動能轉換的合作發展的良機,其市場前景光明,值得業界借鑒合作大力推廣應用。
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