松山湖材料实验室多孔陶瓷团队燃烧系统在胜利油田水套加热炉实现超低氮排放

松山湖材料实验室多孔陶瓷团队基于高性能碳化硅多孔陶瓷，采用新一代多孔介质燃烧技术，研发的新型水套加热炉燃烧系统，在胜利油田首次试用取得圆满成功。

新型水套加热炉燃烧系统采用全预混燃烧方式，具有显著的超低氮排放优势。对比测试显示，采用传统烧嘴的水套炉NOx排放＞100mg/Nm³，而采用多孔介质燃烧系统的水套炉NOx排放可低至5 mg/Nm³，降低了一个数量级。

团队负责人付超及项目组成员在胜利油田现场

《中华人民共和国大气污染防治法（2018修订）》实施以来，大气污染防治从国家层面到地方行政部门至使用单位都实施从严管理。关于锅炉大气污染物排放，各地各行业相继推出了更为严格的地方标准，胜利石油管理局2020年1月发布采油厂排放标准，规定燃气锅炉氮氧化物排放不得高于50mg/m³。

作为燃气锅炉的一种应用形式，目前全国在用水套加热炉总量为20000多台套，主要用于采油井场、输油干线上，为原油加热降低粘度、增加流动性，利于原油输送，同时通过直燃的方式处理油田伴生气。胜利油田在用的水套加热炉多为燃气加热炉，采用的燃烧器主要为简易型燃烧器和商用燃气燃烧机，存在污染物排放高，热效率低（50%-60%）,能耗及运行成本高等问题。油田现场监测加热炉烟气排放结果显示，按照氮氧化物阈限值50mg/m3的标准，排放达标排放率仅4.7%，迫切需要新型低氮燃烧技术进行改造升级。

多孔介质燃烧技术相比传统自由火焰燃烧，具有燃烧效率高、析热均匀、超低排放、结构紧凑的特点，是最新一代的清洁、环保、高效、节能燃烧技术，能够有效解决传统自由火焰燃烧存在的温度分布不均匀、燃烧效率低、污染物排放严重等缺点。然而，由于欧美发达国家对相关多孔介质材料的禁运，多孔介质燃烧技术在国内还未能实现商业化应用。

松山湖材料实验室多孔陶瓷团队研发的碳化硅多孔陶瓷材料，是目前国内唯一满足商用要求的多孔陶瓷材料，打破了西方国家的技术封锁，真正解决了阻碍技术应用的“卡脖子”难题，率先实现了多孔介质燃烧技术在国内的商业化应用。

1：碳化硅多孔陶瓷SEM

2：双尺度孔径碳化硅多孔陶瓷筋结构

3：高性能碳化硅多孔陶瓷

未来，多孔陶瓷团队将继续秉持以客户为中心的理念，深入挖掘和了解客户面临的痛点和难点问题，不断加大新材料、新技术的研究开发，开发、升级可成熟应用的多样化燃气燃烧系统，推动多孔介质燃烧技术在油田的大规模示范应用，达到绿色、环保、节能的目的，逐步推动山东省乃至国内石油产业链的技术升级改造。