18年來,他一直潛心進行煤氣化教學、基礎理論與應用技術開發工作,通過基礎研究、實驗研究、技術研發,解決工程問題,打破了國外大公司在煤氣化技術市場上的壟斷,使中國煤氣化技術達到世界領先水平。他,就是清華大學長聘教授、清華大學山西清潔能源研究院常務副院長張建勝。10月29日,《科學導報》記者走進清華大學山西清潔能源研究院見到了張建勝,據他介紹:“多年以來,我們一直從事煤的清潔燃燒技術。煤進行完全燃燒,生成二氧化碳和水。但是如果能夠生成一氧化碳和氫氣,就成為更加清潔的氣體燃料,晉華爐致力于實現煤炭綜合利用和無污染排放,以及降低對進口石油依賴,對減輕燃煤造成的環境污染意義重大。”
從20世紀80年代開始,老一輩科研人員就想研究煤氣化技術,但是在當時的技術條件下,中國還沒掌握煤的完全氣化技術,主要還是被國外壟斷。“博士畢業以后,我的導師岳光溪教授認識到,中國貧油、少氣、多煤,煤氣化生產石油化工替代品,在中國未來發展中將占有重要戰略意義。”張建勝說道。
為了打破國外在現代煤氣化技術領域對中國的壟斷,張建勝一畢業,他的研究方向就從循環流化床燃燒轉到現代煤氣化技術,開創了清華大學煤循環流化床完全燃燒研究轉向更加清潔的煤氣化技術的先河。2001年,張建勝團隊選擇了當時國際上非常先進的煤氣化技術作為主要研究方向,對國內外氣化技術進行了全面的學習和調研,再結合多年鍋爐燃燒的經驗,張建勝提出分級給氧煤氣化技術,于是晉華爐1.0(水煤漿+耐火磚+激冷流程)誕生了,噴嘴使用壽命也延長了1倍,同時使物料平均停留時間延長,并提高了碳轉化率,得到了有效氣體,效益比國際同類技術水平更高。
為解決山西高灰分、高灰熔點煤的氣化問題,張建勝根據熱能工程系常用鍋爐水冷壁的經驗,采用鍋爐行業成熟的水冷壁技術,用水冷壁代替耐火磚。2009年,張建勝提出晉華爐2.0(水煤漿+膜式水冷壁+激冷流程)方案,并做了實驗室研究。2011年,第一套水冷壁氣化裝置在陽煤臨猗分公司成功投運,首次投料就創造了安全、穩定、連續運行140天的煤化工行業氣化技術開車新紀錄。現在,張建勝正致力于單爐日處理煤3000噸級廢鍋—激冷型高效水煤漿氣化示范裝置——晉華爐4.0(水煤漿+膜式水冷壁+直連輻射廢鍋+對流式廢鍋+激冷流程)的研發工程,計劃形成超大規模水煤漿氣化成套技術,支撐中國現代大型煤化工產業發展。
晉華爐以每5年實現一代技術更新的速度,完成了研發和示范推廣的“三級跳”,成為“國之重器”,更將無數榮譽收入囊中。