“富煤少油”的国情决定了发展煤化工是保障中国能源安全的必然选择。干煤粉气化技术已在中国广泛应用，气固两相流控制阀门是保障煤气化系统安全稳定运行的关键设备，阀门需长期在高压、高流速气固两相流恶劣工况下运行，并负责控制气化炉氧煤比等关键工艺过程，一旦失效，将会造成系统停车，甚至气化炉爆燃事故。该项目之前，中国因未掌握气固两相流控制阀门核心技术，导致设备长期依赖进口，进口阀门普遍存在易磨损失效、调节不稳定、换向速度慢、易堵塞卡涩等突出问题，严重影响装置长周期安全运行。因此，迫切需要开发出性能稳定的气固两相流控制阀门，支撑中国煤化工产业技术发展。

该项目针对上述需求，联合产学研用多家单位，历经十余年科研攻关，攻克了耐磨材料强韧性匹配、阀芯流量控制型线设计、低流阻锐角换向、切刀和鸭嘴进料预处理等核心技术，建立了煤化工气固两相流控制阀设计制造共性技术方法，研制出煤粉流量控制阀、煤粉三通换向阀、聚合物旋转阀系列产品。创新成果主要包括：

在国内率先系统开展了工业规模级气固两相流控制阀门的性能试验，攻克了流量特性与固气比关联规律、充气流化防堵防卡、耐磨材料强韧性匹配等关键技术，建立了煤化工气固两相流控制阀设计制造共性技术方法，制定了相关国家、行业标准，为该类阀门的设计制造提供了关键技术支撑。

针对煤粉流量控制阀，建立了阀芯流量控制型线、无死角隔离吹扫、基于破坏转移的密封面节流面分离等设计方法，研制出煤粉流量控制阀系列产品，实现了流量稳定控制，解决了易磨损失效、调节不稳定难题。流量覆盖范围达到1-25t/h(国外仅7-25t/h),阀门可靠性高(连续无故障运行时间超过5年)。

针对煤粉三通换向阀，攻克了低流阻锐角换向、弹簧加载唇封防尘、圆柱转子双向精确定位等关键技术，研制出煤粉三通换向阀系列产品，实现了煤粉快速换向，解决了换向速度慢难题，换向时间小于3s (比进口快30%)，所投用阀门均在线稳定运行，最早投用的产品累计正常运行时间超过130个月。

针对聚合物旋转阀，解决了容积式流量调控，切刀和鸭嘴进料预处理、转子轴密封气体吹扫等技术难题，研制出聚合物旋转阀系列产品，实现了物料平稳输送，避免了不同形态物料的堵塞卡涩问题。输送物料形态覆盖粒状、块状、粉状、圆柱状和片状等，输送物料当量直径是国外产品的2.5倍。

项目成果曾获安徽省科学技术一等奖1项，获授权发明专利13项、实用新型专利1项，制修订国家及行业标准13项，出版编著1部，发表论文50余篇。建立了气固两相流控制阀设计制造共性技术方法，打破了国外技术垄断，填补国内空白，有力推动了中国阀门行业的技术进步，项目成果经专家鉴定达到国际先进水平，并在神华宁煤（世界上单体规模最大的400万吨煤制油项目）等29家大型煤化工企业成功应用，近3年取得直接经济效益27.97亿元，间接效益及社会效益显著。

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