年前，中国在引进发达国家的煤气化技术时，每生产1立方米气体就需付专利费2美元，在付出巨额专利费的同时，中国煤化工企业还沦为外方不成熟技术的“试验场”。而现在，在以清华炉为代表的“中国创造”强力竞争下，外方专利费用下调了一半。清华炉令中国实现了由追赶到超越的“嬗变”，堪称是“中国煤化工行业的争气炉”。
中国是一个多煤、贫油、少气的国家，是世界上最大的煤化工生产国家，世界其他所有国家的煤化工加起来也达不到中国规模的1/3。 煤化工行业的关键技术之一是煤气化技术，而煤气化技术的核心便是气化炉，可以说，气化炉水平的高低是直接制约煤化工企业经济效益与安全环保问题的关键性硬件因素。
面对如此巨大的中国市场，从上个世纪八十年代起，国外行业巨头们便纷纷“抢滩登陆”，在二十多年时间里，数量众多的各种国外气化炉技术被引进，这使得中国企业在付出巨额引进资金的同时，还承担了巨大的风险：这不仅是因为一些引进技术在国外就尚属“试验阶段”，中国成为了“试验场，”而且即使是一些在国外已经成熟的技术，在中国还因为煤质等因素，存在着“水土不服”的问题。例如，尽管壳牌煤气化技术先进，但并非十全十美，有些企业引进后要经历漫长的调试才能投产，部分企业为此还追加了高达上亿元的投资；投资数亿元建于上海的世界上惟一工业化的U-Gas引进气化装置，早已于2003年退出历史舞台……
“中国巨大的市场，不能永远受制于人。”行业有识之士面对中国在引进煤气化技术过程中的经验教训，很早便有了这样清醒的认识。于是在2001年，清华大学、北京达立科科技有限公司、山西阳煤丰喜肥业集团三家企业走到了一起，组成高效的产学研大阳城游戏，向着他们心中的目标研发出具有世界先进水平的气化炉技术迈进。
第二代“清华炉”煤气化技术定会上，中国石化联合会会长李勇武(右二)讲话,左二为全国政协常委、国家能源委员会专家咨询委员会主任张国宝。
“清华炉”工艺在研发初期，参与研制的产学研大阳城游戏三方的目标便非常明确：不仅要开发一台自主创新的气化炉，还包括气化工艺全流程的优化、配套技术的创新，从而降低气化岛的能耗，提高气化炉的煤种适应性、气化系统的稳定性和可靠性，综合形成以自主创新的“清华炉”为核心的经济型气流床气化技术体系。
清华大学热能工程研究所长期致力于煤燃烧、煤气化和洁净煤技术领域的研究与开发工作，取得诸多具有国内领先和达到国际先进水平的重要成果；在煤气化基础理论、煤气化动力学和湍流流动、燃烧、传热等方面进行了广泛深入的基础研究，建立了一整套完整的煤气化基础理论研究和技术开发的实验系统和手段，涵盖了基础理论、冷热态实验和工程实施的全部过程。
北京达立科公司是从事技术开发的专业公司，具有多年石化技术开发的经验，其开发的大颗粒尿素制备新技术不仅在国内迅速推广，而且还迫使引进技术大幅度降低了专利费用。
山西阳煤丰喜集团是技术的用户，承担“清华炉”工程化的重担。为了解决原有固定床气化原料成本高、污染严重等问题，阳煤丰喜集团认真研究对比了国内外的煤气化技术，最终选择了尚在研发中的“清华炉”技术，并加入了“清华炉”这个产学研大阳城游戏。而且阳煤丰喜集团在工程建设和开车中提出了很多创新性的改进，采用集中排渣、高效洗气塔、新的闪蒸真空控制方案、闪蒸汽利用等多项新技术，实现了煤气化工艺设备的全部国产化，形成了数十项外围专利，对整个“清华炉”气化岛的全流程优化做出了重要贡献。
最终，“清华炉”产学研三方顺利走过了专利研究、实验室研究、小试、工艺包开发和工业装置设计和开车的全过程，取得了丰硕的成绩。
采用第一代“清华炉”技术（耐火砖气化技术）的大型工业装置于2006年1月在山西阳煤丰喜肥业集团临猗分公司投入运行，首次投料即稳定运行，专家鉴定为“该技术优于国外同类技术，具有国际先进水平。”“清华炉”气化装置在阳煤丰喜集团第一年投运即实现了年运转率达到94%，年负荷率达到120%，创造了国内水煤浆气化装置运行的好成绩。即使对煤气化技术要求苛刻的英国BP公司到阳煤丰喜现场参观时，也表示“非常震惊”，没想到中国有如此优秀的气化技术。“清华炉”技术于2007年12月通过中国石油601857股吧)和化学工业联合会的科技成果鉴定，鉴定为“处于水煤浆气化技术的国际先进水平”
2009年7月21日，在北京由中国氮肥工业协会组织召开的“2009年中国氮肥工业协会技术委员会工作会”上，清华炉煤气化技术被评选为氮肥行业振兴支撑技术。2009年10月21日，在“石油和化工产业结构调整促进大会暨科学技术奖表彰大会”上，清华炉技术荣获了2009年度中国石油和化学工业协会颁发的科技进步一等奖。2010年，清华炉被国家工信部和中国石油和化学工业联合会作为国家重点节能技术来推广；并获得2010年度氮肥工业协会技术进步一等奖。
第一代“清华炉”技术成功开发后，国内外多家大公司看好这一技术的先进性与巨大市场前景，纷纷表达了合作意向，而为了更好的发挥产学研各方的优势，清华炉团队也意识到，有必要寻求更大的合作伙伴进行市场推广工作。2011年，国内最大的独立工业气体供应商“盈德气体”抢得先机，实现了与清华炉团队的“联姻”，组建成立了北京盈德清大科技有限责任公司，承担了之前由北京达立科科技公司负责的工作，独家经营清华炉煤气化技术。依靠雄厚的实力，北京盈德清大公司还在清华大学成立了清华大学—盈德气体煤气化联合研究中心，为该技术的完善和新技术的研发搭建了更加广阔的平台。
2012年6月19～20日，清华炉煤气化技术研发暨技术开发平台建设论证会在北京召开
在第一代“清华炉”技术成功开发的基础上，“清华炉”产学研三方团队再接再厉，又向着新的高峰迈进。2008年，第二代“清华炉”技术（水煤浆水冷壁技术）投入研发，3年后的2011年8月22日，第二代 “清华炉”在山西阳煤丰喜肥业集团开始投料生产，这不仅打破了国际煤气化技术的传统模式水煤浆与耐火砖、水冷壁与干煤粉的两种技术组合，开创了新的煤气化技术路径，而且第二代“清华炉” 技术与第一代清华炉一样,首次投料即进入稳定运行状态,并全面实现了研发和设计意图。截至 2012年 10月 31日，装置已安全、平稳运行了325天，首次投料实现连续A级运行140天，创造出世界煤气化技术首次投料的新水平和水煤浆气化炉连续运行的世界纪录，大大超过了国外气化炉首次点火运行仅能维持几天、十几天的通常水平。此次投料运行的成功，标志着我国煤气化技术已经走在了国际前列。
2012年4月16～19日，在山西省运城市召开了由全国新型煤气化技术发展委员会/全国化肥工业信息总站主办，山西阳煤丰喜集团、北京盈德清大公司协办的“2012年全国新型水煤浆煤气化技术交流会”。这次会议的成功举办，标志着我国自主研发的第二代“清华炉”技术已经具备了全面推广的条件，正进入大规模产业化推广阶段。
2012年8月1-4日，中国石油和化学工业联合会组织的现场考核专家组，在山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司临猗分公司，对第二代“清华炉“技术（水煤浆水冷壁煤气化技术）的工业化装置进行了现场72小时考核。根据现场考核结果，专家组确认该装置为世界首套水煤浆水冷壁气化工业装置，综合性能优异，是具有国际领先水平的拥有自主知识产权的新型煤气化技术。考核采用阳泉无烟煤和神木煤的混煤，与设计煤种基本符合；装置连续稳定运行72小时，平均负荷率为102.8%，考核数据达到了指标要求；装置自动化水平较高，安全可靠，操控性能良好；采用具有自主知识产权的专利技术，气化系统装备的国产化率达到100%；气化用煤的灰熔点可以达到1500℃以上，煤种适应性广；同等直径的水冷壁气化炉与原耐火砖结构的气化炉相比，燃烧室容积增大1.6倍；水煤浆水冷壁气化工艺操作简单，节能环保……
2012年9月3日上午，在北京西郊宾馆召开的“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”科技成果鉴定会上，自国家能源委员会、中国石油和化学工业联合会、国家科技部、中国工程院等众多单位的领导、院士和专家们齐聚一堂，对清华大学、北京盈德清大科技有限责任公司和山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司三家单位合作开发的“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”进行了科技成果鉴定。
最终，鉴定委员会给出了如下的鉴定意见：“该气化炉技术具有显著的创新性，拥有自主知识产权，同时具有水煤浆耐火砖和干粉水冷壁气化炉的优点，综合性能优异，具有明显的经济效益和社会效益，总体技术处于国际领先水平，一致同意通过该技术鉴定。建议加快大型化的开发及推广应用。”
如今，人们回过头来再看清华炉得以研发成功的原因，“产、学、研”三方的密切合作固然是关键因素，而清华炉开发团队的科学态度则是重要因素。清华炉开发团队在开发的起步阶段就认真研究和学习分级给风立式旋风炉的工程和生产经验。立式旋风炉在空气条件下常压熔渣燃烧，在这种炉型上可以直接观察炉内熔渣流动和对炉壁形成的渣保护状况，二次给风的作用和对炉内燃烧状况的影响对清华炉的研发都有很大意义。这种运行多年热工行业的分级给风立式旋风炉成为清华炉团队研究问题的“标本”。在清华炉技术开发的起步阶段，国内外已有多套水煤浆气化装置投入了运行，这些装置的建设经验和运行状况也是清华炉研发团队研究和学习的“样本”。通过反复研究，他们找到了原有技术的长处：原料处理、加压输送的高度稳定性；也找到了原有技术还需解决的问题，例如，烧嘴工作条件过于苛刻，气化室的流场和温度场不甚合理。这些问题成为他们研究工作的突破方向。科学态度还表现在开发工作中不放过任何疑点，尽管有些问题他们觉得心中有数，但是事关重大时，他们还是把工作做深做细，用试验结果说话。这样的例子在开发过程中多次出现，也成为新技术开发过程中一个重要原则。例如：清华炉的创新点在于将氧气分级供给，二次氧气从侧壁进入气化室会不会在局部区域产生爆炸问题？清华大学安排研究人员专门设计了试验台，以比工业装置更为苛刻的条件针对反扩散火焰的燃爆问题进行试验，以精准的试验结果，支持了开发工作的顺利进行。
正是因为在技术创新中处处有了这样科学的态度，才保证了在十多年的艰苦研发中，清华炉研发团队攻克了一个个难关，最终取得了成功。
实践是检验真理的标准，实践也是检验一项技术是否先进的最好手段。在清华炉技术的实际应用中，人们欣喜地看到，经过十多年的持续努力，从第一代到第二代，如今“清华炉”技术已日臻成熟和完善，多项性能和指标足以代表当今国际先进水平。
前石化行业较为流行的粉煤气化技术主要有两大类别，即水煤浆耐火砖技术与干粉水冷壁技术，但这两种技术往往都存在着各自的不足之处。与这两种技术相比，应用水煤浆水冷壁气化技术的清华炉则充分发挥出了水煤浆耐火砖和干粉水冷壁技术的全部优点，同时还有效避开了它们的不足之处，其技术性能达到了近乎完美的程度。
相对于其他水冷壁炉来说，第二代“清华炉”流程简单，操作方便，原料煤与水及少量添加剂在棒磨机内经研磨制成浓度为60%左右的煤浆，煤浆在高压煤浆泵的作用下通过工艺烧嘴进入水冷壁气化炉；从空分来的氧气通过工艺烧嘴进入气化炉，煤浆、氧气在气化燃烧室内完成气化反应过程，燃烧室采用水冷壁型，可以提高燃烧室的燃烧温度，不再担心提温后对耐火砖的高温侵蚀损毁。生成的粗煤气、熔渣等经过气化炉下部的激冷室完成冷却洗涤过程，降温后的粗煤气由管道进入洗涤塔，冷却后的熔渣通过锁斗和排渣系统送出气化界区，携带细渣的黑水进入渣水处理系统，经处理后返回系统循环利用。
稳定性好。水煤浆气化工艺成熟,水冷壁挂渣稳定。用水煤浆进料稳定可靠,避免了粉煤进料不稳定、易燃、易爆、易磨损、泄漏等难题。
煤种适应性强。气化温度不受耐火材料限制,可达 1600℃或更高,气化反应速度快,碳转化率高,煤种适应性好,能够消化高灰分、高灰熔点、高硫煤。
系统运转率高。装置运行连续稳定,特殊设计的工艺烧嘴冷却系统有效延长了烧嘴的使用寿命,一次连续运行周期可以保证120天以上,每年不再因为换砖而停炉检修,单炉年运行时间可达到 8000h。
安全性强。水冷壁采用热能工程领域成熟的悬挂垂直管结构,既保证了水循环的安全性又避免了复杂的热膨胀处理问题。水循环按照自然循环设计,强制循环运行,紧急状态下能实现自然循环,最大限度保证水冷壁的安全运行。
环境友好。气化温度高,残炭含量低,易于收集处理,废水无难处理污染物,制浆可处理污水。
系统启动快。组合式点火升温过程简化,点火、投料程序一体化完成。水煤浆投料点火采用特殊设计的点火技术,气化炉从冷态到满负荷仅需3小时。
气化压大阳城游戏。气化压力不受原料输送系统影响,可根据后续工段要求进行更加合理的选择,实现与甲醇合成等压,降低能耗。
技术细节处理好。清华炉气化技术在工业化过程,在细节的设计上有很多创新,如碳洗塔底部的气体分布器,使灰水和煤气的充分混合,保证了煤气的洗涤效果;闪蒸罐中的环槽分布器设计,使闪蒸系统的检修更方便。真空闪蒸的液封设计,使闪蒸罐不再堵塞等,细节上的改进使气化系统能够实现长周期运行。
此外，清华炉还具有较高的投资性价比，为用户提供了更好的选择。由于核心技术的突破，流程的优化，科学的设备国产化选择，使得清华炉与国内外同类装置相比，同样规模可节约投资20%以上。
现在人们利用清华炉技术，已经不仅可以为中国的煤气化装置装上一颗性能优异的“中国心”，甚至还能用它来改造我国早些年引进的那些技术有瑕疵的国外气化炉，替换性能有缺陷的“外国心”，这在国际煤化工行业中，可谓是“开行业先河”之举。
2012年7月底，一条消息让中国煤化工行业再次对北京盈德清大科技公司、对“清华炉”技术投来了关注的目光北京盈德清大科技公司、东大阳城游戏程科技股份公司、贵州鑫晟煤化工公司等七方，在东大阳城游戏程科技股份公司签署合作意向书。根据计划，最终将把贵州鑫晟煤化工公司的“水煤浆耐火砖气化炉”改造为第二代“清华炉”，完成全球新型煤气化炉的首例改造，从而确定我国在全球新型煤气化炉改造领域的领先地位。
北京盈德清大科技公司总经理、总工程师马宏波认为：“这项改造是贵州、全国乃至全世界新型煤气化技术发展史上的首次尝试。”以往在全球范围内，不论是德士古、壳牌、鲁奇炉，还是多喷嘴对置气化炉、航天炉、多元料浆气化炉，都是大阳城游戏炉子，从来没有过以一种新炉型改造另外一种炉型的先例。
贵州鑫晟煤化工公司的煤气化工程原采用多元料浆气化工艺，年生产甲醇30万吨，2010年12月投产。由于耐火砖气化炉与煤种的匹配性问题，该工程原料煤一直使用云南产的煤炭，运输成本十分高。
“贵州自己富产煤，却要用别人的煤。”对此情况，贵州煤化工行业很多人颇感无奈。为了打破这种尴尬，贵州煤化工业界邀请了全国知名的产学研各方面专家，会商耐火砖气化炉改造为水煤浆水冷壁气化炉项目的可行性方案，大阳城游戏通过改造实现原料煤本地化。
通过调研，贵州水城矿业集团副董事长、总经理倪德飞了解到：水城矿业集团的煤灰熔点为1450℃左右，耐火砖结构气化炉不适应如此高灰熔点的煤种，而水煤浆水冷壁气化炉试烧的煤种灰熔点可达1500℃以上，能够使用当地煤实现高温连续生产。
贵州鑫晟煤化工公司董事长富元对于改造项目充满信心：“我们现在有3台多元料浆煤气化炉，这次先改造1台，如果成功，不仅会继续改造第二台和第三台，还要新上水煤浆水冷壁气化炉，使我们的甲醇年产能达到120万吨，使鑫晟煤化工公司发展成为贵州乃至西南地区最大的甲醇生产基地，并发展烯烃产品，实现高端转型。”
除了在贵州，未来在东北这片黑土地上上，清华炉也将用来改造“外国心”，替换有缺陷的国外气化炉。北京盈德清大公司已与大阳城游戏江北大荒股份公司浩良河化肥分公司正式签署了《气化炉改造技术协议》。浩良河化肥分公司现使用气化炉为德士古水煤浆耐火砖炉，自2004年7月运行至今。为改变耐火砖炉维修、运行费用较高，气化装置年运作周期受限等不利状况，浩良河化肥分公司经过大量细致的技术调研和论证，委托盈德清大公司对其在用气化炉进行改造。
依靠清华炉技术实现对现有耐火砖气化炉的改造，不仅对于当前能源、化工企业的健康、快速发展意义重大，对于全社会低碳环保、节能减排大目标的实现，也都具有重大的现实意义，因此这项工作，未来必将有非常广阔的发展空间。
2012年12月，北京盈德清大科技有限责任公司与山东金诚化工科技有限公司正式签署了《MZRCC及其配套项目》专利实施许可合同，从而最终确定了山东金诚化工气化装置将采用第二代“清华炉”技术。
加氢技术是生产清洁燃料的主要技术，可帮助炼厂达到更严格的油品质量指标要求，根据签署的项目实施许可合同，北京盈德清大科技有限公司将向山东金诚化工科技有限公司许可使用水煤浆水冷壁清华炉技术，为项目提供60000Nm3/h(CO+H2)气化装置工艺设计软件包及相关技术服务。项目气化装置选用日投煤为1000吨，工作压力6.5MPa、炉径2600mm的水煤浆水冷壁气化炉。
此次山东金诚化工气化装置采用清华炉，不仅保障了企业未来可以向市场提供更多的清洁油品，而且充分展示了清华炉气化技术广阔的应用前景除了在传统的煤化工领域，在如今石油炼化行业，第二代“清华炉”技术可以帮助企业更经济、更环保、更安全地实现氢气的制备。而随着今后国家实施更严格的油品标准和社会对环保问题的更加关注，在原油价格高，原先利用石脑油生产氢气面临着成本压力的情况下，第二代“清华炉”技术的竞争实力便充分显现了出来。
据了解，除了山东金诚化工，目前在炼化行业，隶属于中石油的新疆克拉玛依油田和隶属于中石化的石家庄炼化公司也已确定将使用第二代“清华炉”技术制氢。新疆克拉玛依盈德气体石化工业园区工业气体岛12万Nm3氢气项目是国内采用“清华炉”制氢的第一套工业化装置，目前该装置的3台“清华炉”正在生产中。作为国际石化行业的巨头，中石油和中石化所属企业相继采用“清华炉”技术，说明了该技术的先进性、成熟性和经济性等诸多指标已得到了行业的认可。
目前，以第二代“清华炉”为代表的中国煤气化技术已完全可以替代价格昂贵的国外技术。对此，前国家能源局局长张国宝曾对第二代“清华炉”煤气化技术的创新给与了充分评价，他“大阳城游戏”：对于具有中国自主知识产权的第二代“清华炉”煤气化技术 ，下一步要工业装置大型化、要加强推广应用，“通过大型工程，要给中国的科技创新一个机会。” 在党的“十八大”报告提出“实施创新驱动发展战略”的背景下，对于张国宝的这个“大阳城游戏”，也正是我们的强烈“期待”！
