松山湖材料實(shí)驗(yàn)室多孔陶瓷團(tuán)隊(duì)基于高性能碳化硅多孔陶瓷，采用新一代多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)，研發(fā)的新型水套加熱爐燃燒系統(tǒng)，在勝利油田首次試用取得圓滿成功。

新型水套加熱爐燃燒系統(tǒng)采用全預(yù)混燃燒方式，具有顯著的超低氮排放優(yōu)勢(shì)。對(duì)比測(cè)試顯示，采用傳統(tǒng)燒嘴的水套爐NOx排放＞100mg/Nm³，而采用多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)的水套爐NOx排放可低至5 mg/Nm³，降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人付超及項(xiàng)目組成員在勝利油田現(xiàn)場(chǎng)

《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法（2018修訂）》實(shí)施以來(lái)，大氣污染防治從國(guó)家層面到地方行政部門至使用單位都實(shí)施從嚴(yán)管理。關(guān)于鍋爐大氣污染物排放，各地各行業(yè)相繼推出了更為嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)，勝利石油管理局2020年1月發(fā)布采油廠排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定燃?xì)忮仩t氮氧化物排放不得高于50mg/m³。

作為燃?xì)忮仩t的一種應(yīng)用形式，目前全國(guó)在用水套加熱爐總量為20000多臺(tái)套，主要用于采油井場(chǎng)、輸油干線上，為原油加熱降低粘度、增加流動(dòng)性，利于原油輸送，同時(shí)通過(guò)直燃的方式處理油田伴生氣。勝利油田在用的水套加熱爐多為燃?xì)饧訜釥t，采用的燃燒器主要為簡(jiǎn)易型燃燒器和商用燃?xì)馊紵龣C(jī)，存在污染物排放高，熱效率低（50%-60%）,能耗及運(yùn)行成本高等問(wèn)題。油田現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)加熱爐煙氣排放結(jié)果顯示，按照氮氧化物閾限值50mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，排放達(dá)標(biāo)排放率僅4.7%，迫切需要新型低氮燃燒技術(shù)進(jìn)行改造升級(jí)。

多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)相比傳統(tǒng)自由火焰燃燒，具有燃燒效率高、析熱均勻、超低排放、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，是最新一代的清潔、環(huán)保、高效、節(jié)能燃燒技術(shù)，能夠有效解決傳統(tǒng)自由火焰燃燒存在的溫度分布不均勻、燃燒效率低、污染物排放嚴(yán)重等缺點(diǎn)。然而，由于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)相關(guān)多孔介質(zhì)材料的禁運(yùn)，多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)在國(guó)內(nèi)還未能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

松山湖材料實(shí)驗(yàn)室多孔陶瓷團(tuán)隊(duì)研發(fā)的碳化硅多孔陶瓷材料，是目前國(guó)內(nèi)唯一滿足商用要求的多孔陶瓷材料，打破了西方國(guó)家的技術(shù)封鎖，真正解決了阻礙技術(shù)應(yīng)用的“卡脖子”難題，率先實(shí)現(xiàn)了多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)在國(guó)內(nèi)的商業(yè)化應(yīng)用。

1：碳化硅多孔陶瓷SEM

2：雙尺度孔徑碳化硅多孔陶瓷筋結(jié)構(gòu)

3：高性能碳化硅多孔陶瓷

未來(lái)，多孔陶瓷團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)秉持以客戶為中心的理念，深入挖掘和了解客戶面臨的痛點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，不斷加大新材料、新技術(shù)的研究開發(fā)，開發(fā)、升級(jí)可成熟應(yīng)用的多樣化燃?xì)馊紵到y(tǒng)，推動(dòng)多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)在油田的大規(guī)模示范應(yīng)用，達(dá)到綠色、環(huán)保、節(jié)能的目的，逐步推動(dòng)山東省乃至國(guó)內(nèi)石油產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)升級(jí)改造。