煤气化技术进展

煤气化技术进展李永恒湖南湘氮实业有限公司，湖南株洲4120052001-09-16当前化肥生产形势严峻，企业为了生存和发展，从降低化肥生产成本着手，狠抓造气技术改造为此，本文介绍一些技术先进、效益好的煤气化方法，供大家借鉴1德士古水煤浆气化技术兖矿鲁南化肥厂的德士古水煤浆加压气化装置于1993年投入运行，经过几年的摸索，取得了较好的成果国家为了推广德士古技术，专门成立了“水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心”该中心设计出多种完整的方案，供我国中小型化肥厂技术改造时选用

1.1水煤浆气化原理水煤浆气化属于气流床气化技术，即水煤浆与气化剂纯氧经特殊喷嘴混合后，快速进入气化炉反应室，遇室内灼热的耐火砖瞬间燃烧，直接发生火焰反应微小的煤粒与气化剂在火焰中并流流动，煤粒在火焰中来不及相互熔结就迅速发生气化反应，反应在数秒钟内完成此间放热反应和吸热反应几乎是同时进行的因此，水煤浆中的碳基本上全部参加了反应，高温下所有干储产物都迅速分解转变为均相水煤气的组分，所以产生的煤气中只含有极少量的CH.o

1.2水煤浆气化特性1该气流床气化的特点是每颗煤粒均被气流隔开，能单独膨胀、软化、燃烧尽而形成熔渣，与邻近的颗粒互不相干燃料颗粒不易在塑性阶段凝聚和熔结因此，燃料的粘结性、机械强度、热稳定性等不会对气化过程产生影响2气化炉结构简单该技术关键设备气化炉属于加压气流床湿法加料液态排渣，不需要机械传动装置3开停炉方便，加减负荷较快4煤种适应性较广，可以利用无烟粉煤、烟煤、次烟煤、石油焦、煤加氢液化残渣等作原料5相同条件下，半水煤气价格低6碳转化率高该工艺的碳转化率为97%98%〜⑺煤气质量好C0+H2含量280%,且上与C0含量之比约为

0.77,可以对C0全部或部分进行变换，以调整其比例用来生产合成氨、甲醇等另外后系统气体的净化处理也很简单8德士古水煤浆气化是在高压

4.

06.7MPa下进行，单炉产气量较高，容易形成规模化生产目前单炉日气化200t煤的气化炉己在运〜行中9三废排放物中有害物质较少

1.3进展情况鲁南化肥厂对德士古水煤浆气化技术进行了改造，为我国煤气化技术的发展作出了贡献自1995年以来，该厂的德士古装置多次创出了新纪录，合成氨日产量最高达到

346.6831999年生产合成氨107846to德士古水煤浆气化技术已很成熟，国内外已建成了多套德士古装置该技术在鲁南化肥厂的成功应用，为大中小化肥厂提供了成功的经验2常压间歇式流化床技术该技术是国内开发的常压粉煤气化技术，其特点是不用氧气，以空气和蒸汽为气化剂，对013mm粉煤进行气化生产过程只有吹风和〜制气该技术已在我国煤气工业上应用，完全可应用于化肥生产原化工部化肥工程技术中心曾派专家到现场考察，并在现场对流化床所产的半水煤气进行了测定其成分（％）如下C0O COHN CH.

2221.

110.

22842.

415.

71.6从以上分析数据看，制得的半水煤气可作为生产合成氨的原料气该技术的特点是以各种粉煤（粉焦）为原料，而且可以做到蒸汽自给气化时没有干储过程，焦油和酚等有机物在高温区燃烧干净,不需要建焦油和污水处理系统所以工程投资和煤气成本与固定床煤气炉相比可节约30%以上另外还具有操作简单和设备维修量小等优点原理与流程气化炉开炉前先用油点火升温，当气化炉内部温度达到要求时，粉煤由螺旋机送入炉内底部经过预热的空气和过热蒸汽交替从炉底进入，分别进行吹风（放热），制气（吸热）流程如下吹风气从炉上出来一第一热管废锅一下排式旋风分离器一厂蒸汽过热器—第二热管废锅匚粉煤返回炉内一^空气预热器一除尘器—烟囱放空.►制气时的煤气也是从炉上出来一第一热管废锅一下排式旋风除尘器丁蒸汽过热器一L粉煤返回炉内t第二热管废锅一＞软水预热器一吨涤塔一＞气柜.第一废锅和第二废锅所产蒸汽，经减压后进入蒸汽缓冲罐，再进入蒸汽过热器，最后进入气化炉作气化剂若该技术应用于化肥生产，不但能解决我国化肥行业的煤炭资源问题（可以利用本地廉价粉煤），而且也可大幅度降低化肥生产成本,保护环境3焦载热循环流化床制气工艺由清华大学煤燃烧工程研究中心与鞍山焦化耐火材料设计研究院及鞍山锅炉厂合作，共同开发的焦载热循环流化床制气新技术，小试成功后，1997年在清华大学试验厂，完成了每小时处理2t煤的中间试验，效果较好该技术工艺流程为粉煤由煤仓底部螺旋加煤机送入提升段，与底部进入的提升用空气发生燃烧反应，生成的热半焦被提升至顶部分离装置分离下来的热半焦大部分通过J型阀进入气化罐，其余进入流化床锅炉燃烧进入气化罐的热半焦被从罐底进入的蒸汽流化生成水煤气焦载热制气工艺是两个快速循环流化床的有机结合，利用高温焦炭为载热体，为粉煤干储及部分气化提供热量，制取优质煤气特别是通过S型阀和L型阀，将提升段和气化罐可靠地隔断，而通入少量蒸汽又可实现热半焦的流通，从而将提升段和气化罐连在一起，巧妙地实现了干储、气化反应与燃烧反应的有机结合该技术与循环流化床锅炉配合，以粉煤为原料，联供廉价的水煤气及蒸汽作为合成氨的原料气不仅技术先进，而且经济合理拟在平安化肥厂建设一套每小时处理5t煤的制气装置4谢尔干粉煤气化技术谢尔干粉煤气化技术是目前世界上较为先进的第二代粉煤气化技术之一，气化过程也是在高温加压下进行的其进料方式是将粉煤磨成

0.1mm以下的细粉，高压氮气通过特殊的喷嘴将粉煤送进炉膛，与纯氧及蒸汽在高温高压下进行放热和吸热气化反应，最终生成水煤气（C0+H^90%）2或半水煤气该技术工艺流程较简单，原煤经破碎后送至磨煤机，磨成的细粉被热空气干燥，由高压氮气将干煤粉送人气化炉，另外高压氧气和中压过热蒸汽混合后也由喷嘴喷人炉内炉口1500C的高温煤气被冷煤气冷却至900℃后进入废锅，然后再进入干式除尘器和洗涤系统该技术有如下优点⑴煤种适应性强烟煤、次烟煤、褐煤、无烟煤等均可2采用水冷壁结构，仅在向火一面有一层薄的耐火涂料层正常操作时依靠挂在水冷壁的熔渣层保护金属冷壁，不需要砌筑昂贵的耐火砖3由于是干法进料，不需要庞大的制浆系统，降低了生产成本4气化炉使用寿命长，不需要备用炉单炉气化能力大，一台气化炉日产合成氨6001以上5气化效率高，碳转化率可达到99%以上，生成的煤气中CHi含量低另外，污染少，有利于三废治理5灰熔聚流化床粉煤气化技术灰熔聚流化床粉煤气化技术是中国科学院山西煤炭化学研究所开发的一项新技术

5.1特点1气化炉是一个单段流化床，在炉内同时完成煤的破粘、脱挥发分、气化和灰的团聚等4个过程，设备结构简单2气化剂空气或氧气从气化炉底部进入，使炉内形成一个局部高温区，促使灰团聚成球形，从而保证灰与煤的有效分离，提高了碳的利用率3水蒸气从分布板进入气化炉，形成一个周边的相对低温区，有效地防止了炉内结渣另外炉内半焦量较多，使得过程操作稳定,抗负荷波动能力强4高温煤气夹带的细粉煤大部分经旋风除尘系统捕集下来，并通过料腿返回气化炉，再进行燃烧气化，碳的利用率高煤气中少量粉尘经二次除尘后送出5气化炉出口温度适中，煤气经废锅后进入洗涤系统6该技术煤种适应性强，凡是小于8lm的各种煤均可气化，对煤种无特殊要求n7气化强度高是固定床煤气炉的35倍，气化温度适中，可以在炉内预脱硫三废污染小，有利于环保〜8投资少，仅是引进的粉煤气化技术的40%70%,容易推广应用〜

6.2原理与流程根据射流原理，将气化剂空气加蒸汽、氧气加蒸汽、富氧空气加蒸汽从炉体底部吹入，使由螺旋机送入炉内的煤产生沸腾气化，在灰团聚分离装置中形成床内局部高温区，实现煤的破粘、挥发物逸出、气化和灰的团聚成球，借助重量的差别达到灰球与煤粒的分离，并连续排出含碳量低的灰渣煤气夹带的飞灰经旋风分离后再返回炉内气化该技术流程如下粉煤〉气化炉丁一级旋风除尘器一二级旋风除尘器一废锅一换热器一洗涤塔一气柜.气化剂L排渣系统

7.3试验情况已完成日处理1t煤的小型试验和24t煤的中间试验，以及相配套的冷态试验近期在陕西固城氮肥厂，建设2400mm常压气化炉工业化示范装置，2001年可得到工业示范成果另外还在云南解放军化肥厂建设一套2400mm加压气化炉工业示范装置8恩德粉煤气化技术恩德粉煤气化技术是在温克勒气化技术基础上，经过较大的改进和完善后，得到的一种独特的新型粉煤010涧气化技术〜该技术的工艺流程与原理是粉煤被送至氮气加压密封的气化炉煤仓，通过底部的3个螺旋加煤机将煤加入气化炉底部锥体根据煤气热值要求，气化剂可采用空气和蒸汽、过热蒸汽与纯氧或富氧空气如果采用富氧空气为气化剂，纯氧在富氧风机吸入侧与空气混合，加压到40kPa后送气化炉前与废锅自产的240℃过热蒸汽混合，分别进入一次风喷嘴和二次风喷嘴一次风喷嘴位于加煤机下方，共6个，在炉体均布，一次风沿均线方向入炉并呈螺旋形上升，气化剂与粉煤进行流化，发生燃烧反应和加热反应，生成水煤气或半水煤气大粒径煤在炉底锥体附近形成密相段并成旋风沸腾状，继续进行气化反应少量细粉煤和小粒径煤在炉体中上部与喷入的二次风发生反应煤中夹带的煤研石等杂质及反应后的灰渣落到气化炉底部，由螺旋出渣机排入密闭灰斗，定期排出炉外少部分未反应完全的细粉煤随煤气从炉上带出，经旋风除尘器，将其中较大粒径煤分离下来，返回气化炉底部，再次气化炉下温度为800950℃,炉上温度为9501080C煤气进入〜〜废锅，出废锅煤气温度约为300℃（此热还可利用），再进入洗涤塔经冷却除尘后去气柜朝鲜使用恩德粉煤气化技术已有30多年该技术成熟可靠产品已系列化，单炉生产能力有

10000.

20000.40000m3/ho中国黎明机械厂与朝鲜合作，共同在中国推广恩德粉煤气化技术9富氧连续气化技术常压固定层煤气炉用富氧空气进行连续气化技术已在多厂使用过，目前淮南化肥厂、解放军化肥厂仍在用此技术制半水煤气其优点是，气化强度大，可以使发气量提高一倍以上，经济效益好富氧空气与煤燃烧发生放热反应的同时，蒸汽与灼热的煤发生吸热反应，两反应基本达到平衡时，气化过程便会连续平稳进行为使半水煤气成分符合要求，富氧空气中的6含量应控制在47%52%〜实现富氧气化后，由于没有吹风燃烧炭损失，气体带出物减少和灰渣含碳量降低而且因气体空速低，可使用625nm碎煤进行气化，〜i使炭的利用率提高，煤耗降低°由于该技术是连续气化，煤气炉温度较稳定，蒸汽分解率比间歇式固定层煤气炉高另外所有煤气全部进入废锅，废锅副产蒸汽量大（原中氮厂下吹煤气不经过废锅），合成氨系统能实现蒸汽自给该技术选用自动加煤机和不停炉下灰装置，可以实现连续气化另外取消了许多自动阀门，简化了工艺流程，减少了系统故障率，从而减少了设备维修费用研究富氧空气连续气化技术的可行性，效益是首要问题因为富氧气化技术早在60年代就有许多厂使用过，最后都因制氧成本高而停用过去都采用深冷法制氧，生产成本高90年代初，变压吸附制氧装置的问世，为富氧气化技术的应用带来了希望于是成都齐益科技研究设计所于1992年首次提出煤（焦）富氧连续气化及气体净化方案，并申请了国家专利1996年四川大竹氮肥厂将变压吸附制氧工艺应用于该厂煤气炉获得成功，2000年6月通过国家技术鉴定和工程验收专家组一致认为该项目是以煤（焦）为原料的中、小氮肥厂实现节能降耗的一项重大技术创新煤质对Texaco气化装置运行的影响及其选择张继臻，种学峰（兖矿鲁南化肥厂，山东滕州277527）2002-03-160引..言Toxaco水煤浆加压气化技术煤质的好坏直接影响到正常的生产操作和经济效益鲁南Texaco装置从1993年4月20日投料成功以来，煤质曾是困扰满负荷、长周期、稳定运行的关键因素我国其他三套Texaco煤气化装置也出现了同样的问题本文谈谈煤质对Texaco煤气化工艺的影响，国内2套大型Texaco煤气化装置对煤质选择的经验，供大家参考1Texaco水煤浆加压气化工艺对煤质的要求Texaco气化是气流床湿法加料，液态排渣的加压煤气化技术无烟煤由于反应活性低，碳转化率低，可磨指数小，不适宜于水煤浆加压气化褐煤的内在水分含量较高，内孔表面大，吸水能力强，成浆时，煤粒上能吸附的水量多因而，在水煤浆浓度相同的条件下，自由流动的水相对减少，以致流动性较差，若使其具有相同的流动性，则煤浆浓度必然下降，即褐煤的成浆性差故褐煤在目前尚不宜作为水煤浆加压气化的原料适宜于水煤浆加压气化的是烟煤，而烟煤中最适宜气化的是长焰煤、气煤等即使是长焰煤、气煤，如果煤的灰熔融温度很高1400℃,且灰渣的粘度很大，也不宜选用Texaco气化法气化

1.1主要指标煤质适应性的主要指标如下⑴发热量达

25.12MJ/kg一般的烟煤原煤都能达到这个要求，精煤更是如此］,越高越好2灰熔融温度FT在1300℃为宜过高或过低都不利于气化，鲁化的优化指标为11001250C〜3煤中灰量不得高于15%20%,越低越好鲁南现用的是精煤，灰含量一般在7%左右灰含量高会导致比煤耗、比氧耗增大,灰分愈多，〜随灰渣而损失的碳量就愈多灰含量每增加1%,氧耗增加

0.7%

0.8%体积分率，生产成本上升，同时增加了三废治理的工作量〜

2.2次要指标1全水分含量越低越好煤的成浆浓度随着内在水分含量的增大而降低，内在水分低的煤易于制取高浓度水煤浆随着水煤浆浓度的提高，煤气中有效气体成分增加，气化效率提高，氧气耗量下降2挥发分含量越高，越利于Texaco气化反应，增加煤气产率优化指标为V.37%3固定碳含量越高越好4液渣粘度维持在1525Pa-s之间，以维持正常的液态排渣〜5煤中有害元素硫、氯、碑、汞、氟等越低越好6可磨指数越大越好，越大，煤越易磨碎，可提高煤磨机的产量，降低耗电率2Texaco煤气化工艺对原料煤的四个关键要求

2.1成浆性影响煤成浆性的因素很多，如煤的变质程度，煤的灰分含量，内在水分含量，灰成分，煤的粒度分布，制备水煤浆用水特性，制浆温度，搅拌时间、强度，添加剂的种类、用量等，且有些因素之间是密切相关的其中最关键的是煤的种类、添加剂的型号及量性能好的煤浆要有高的煤含量、低粘度，表观流动性、稳定性好，析水率低等作为Texaco水煤浆加压气化工艺要求煤浆浓度在60%以上，粘度小于lOOOcP变质程度浅的煤，内表面大，吸附水多，不易制得高浓度煤浆，年老煤亲水性官能团少，与水的结合力弱，也不易制得高浓度煤浆一般变质程度较深，内在水分含量较低的年轻烟煤较易制出高浓度的水煤浆煤的内水含量越高，煤中0/C比越高，含氧官能团和亲水官能团越多，空隙率越大，煤的制浆难度越大目前较为通用评价成浆性难易程度的数学模型如下0=

7.5+

0.5M—

0.05HGIad式中偏一一煤的分析基最高内在水分；HGI——煤的哈氏可磨指数；D——成浆难度指数当DW4时，煤易成浆；4D^7,成浆难易程度一般；7D^10,煤难于成浆；D^10,极难成浆根据成浆难度指数，可以大概推算理论上可制得的最高煤浆浓度C C=77—

1.2D鲁南的经验认为Texaco煤气化原料用煤的最高内在水分M“dW8%为宜制备水煤浆时，加入添加剂可以改善水煤浆性能，添加剂有较强的分散性和稳定性煤种对添加剂的选择性也很强，一种煤用某种添加剂可以制得性能优越的水煤浆，但换一种煤却不一定行国内已开发了数十种水煤浆添加剂，以蔡系列、木质素系列、丙烯酸系列、造纸黑液系列为最多鲁南水煤浆制备使用的是造纸黑液系列

2.2反应活性（碳转化率）煤粒在气化炉内的反应时间一般为58s,这样短暂的反应时间，只有反应速度很快才能达到较高的碳转化率，而提高反应温度又〜受到耐火材料使用寿命、设备材质和运行周期的限制，因此Texaco气化原料要求有较高的反应活性，才能使气化反应在瞬间完成煤反应性的表示方法很多，我国采用CO2介质与煤进行反应，以CO2的还原率来表示煤的反应性煤对C02还原率越高（a值越大）,煤的反应性越好煤反应性主要与煤化程度有关，一般煤的反应性随着煤化程度的加深而降低煤中矿物质含量和组成对反应也有影响,矿物质含量高，降低了煤中固定碳含量，使反应性降低而矿物质中的碱金属化合物对碳与CO的反应起催化作用，使煤的反应性提高煤的反应性随温度的升高而增加一般情况下，适宜于Texaco气化用烟煤在1000℃时，心50%；在1100℃时，启68%；在1250℃时，心98%,以保证碳的转化率达到98%100100-g-y X100%100-a100+7式中aCOZ还原率；aC（）2中杂质含量，%；1-----反应后气体中剩余CO量，%

2.3渣对耐火材料衬里的腐蚀性腐蚀性渣可导致耐火材料衬里蚀损率高，即使在最佳操作温度下也是如此耐火砖蚀损率随温度增加而加快因气化炉耐火材料非常昂贵（国产砖，单炉500550万元；进口砖在1000万元左右），所以选择没有腐蚀性渣的煤作为气化原料，并且在低温下操作气化炉，使耐火材〜料的蚀损率降到最小，延长气化炉的运行周期一般渣油气化炉的高铝质（A1A）向火面耐火砖容易受到熔渣侵蚀，因为熔渣中也含有相当量的AlAo熔渣中含的CaO及FezOs组分侵入耐火砖，与耐火石专中的MgO组分生成MgFe0i,后者的耐磨损性比MgO低2一般认为，耐火砖中的尖晶体MgAlO对熔渣的侵蚀作用具有一定的抵御性然而，熔渣中的Fa」侵入砖，取代了耐火豉中的Al3+,这种置换作用导致砖体膨胀，造成耐火砖脆裂主要组分为CrO的耐火砖，受熔渣侵入耐火砖使晶间结构发生变化，性能退化，造成耐火破脆裂主要组分为Cm（）

3、A1O及Zr（）2的耐火砖，一般能经受熔渣的侵蚀耐火砖氧化铭含量越高，受熔渣的侵蚀程度就越轻然而，耐火砖氧化铭含量高，其抵御剥落的能力弱从上述可以看出，高铁和高铝灰渣比高钙低铝灰对铝砖腐蚀轻耐火石专经历上述物理变化后，炉内温度较大幅度变化造成的所谓“热冲击”作用，也会导致耐火砖发生剥落为了减少耐火砖的剥落，需加入助熔剂来降低灰渣的灰熔融温度，铁或镁助熔剂优于钙助熔剂

2.4SGC结垢性SGC结垢性是指对合成气冷却器的结垢程度，严重的结垢将阻止热传递，降低效率，并在洗涤塔中出现问题，降低气体冷却温差若使用燃气透平IGCC联合循环发电的厂家，将造成燃气透平严重结垢，降低效率，甚至引起透平机的动平衡改变，被迫停车检修，影响运行周期3Texaco煤气化工艺最关键的因素一一煤灰的熔融性、粘温特性Texaco煤气化工艺对原料煤要求中，最关键的因素是煤的灰熔融性及其粘温特性这个因素决定了气化炉的关键控制变量一一温度,以及气化炉能否顺利排渣，耐火砖能否长周期使用等，最终决定原料煤能否适用于Texaco气化

3.1影响煤灰熔融温度的因素及计算方法在大量试验的基础上，国内外学者已总结出煤灰组成（AL、Si、CaO、MgO.Fe0K

2、Na、TiO等）影响灰熔融温度的规律23具体如下⑴AI2O

3、TiO含量高的煤灰，其熔融温度也高,当AU340%时，煤灰的FT必定超过1500℃2SiO2含量的影响没有AI2Q3那样显著Si0240%的煤灰其熔融温度较Si0240%煤灰的熔融温度高SiO含量大于60%时，SiO的增加2看不出熔融温度有规律的变化3煤灰中的CaO大多是以CaSiOs形态存在，而CaSiOs熔点较低所以，CaO含量愈高，煤的灰熔融温度愈低反过来，由于CaO本身熔点较高2590C,如果CaO含量高于50%,则熔融温度升高实验结果表明，SiO/ALOJ3,且SiO含量50%的煤灰，当CaO含量在20%25%时，〜煤灰熔融温度最低，CaO含量超过这个范围时，煤灰熔融温度开始提高当SiO/AbO

3.0,CaO含量在30%35%时，煤灰熔融温度最低，〜当CaO含量超过这个范围时，再增加CaO,煤灰熔融温度开始提高4由于煤灰中的MgO含量一般很少，MgO又和SiO2形成低熔点硅酸盐，所以也起降低灰熔融温度的作用5氧化铁和SiO可以形成一系列低熔点的硅酸盐，所以氧化铁起降低灰熔融温度的作用在弱还原气氛中，FeQs以FeO的形态存在，与其他价态的铁相比，FeO具有最强的助熔效果如果煤灰中的CaO、碱金属氧化物等助熔组分含量较高，且硅铝比较高，在Fe2,含量较低时，就能使煤灰熔融温度很低；对于硅铝比较低，且CaO、碱金属氧化物等助熔组分含量亦较低的煤灰，在Fa03含量较高时，才能使其熔融温度最低特别是氧化铁含量低于20%的煤灰，Fez,含量每增加1%,煤灰的ST温度平均降低因此，煤灰的熔融温度是随F62O3含量增高而降低，煤灰的颜色也是随含量增高而加深这就是为什么煤浆的灰熔融温度比原料煤的灰熔融温度低4080℃的原因磨机磨煤时部分铁屑进入煤浆中o〜6儿0和NazO含量增高，煤灰熔融温度显著下降，每增加1%,煤灰的FT温度平均降低

17.7℃7硫在煤灰中起降低熔融温度的作用煤灰熔融温度的计算方法长期以来，除实测外，国内外学者做了大量研究工作，提出了几种根据煤灰化学组成预测煤灰熔融温度的方法如姚星

一、王文森根据我国煤灰组成特点，提出了灰熔融温度FT计算的经验公式FT=24A+11SiO+TiO+7C^O+M gO+3Fe O+K NaO123FT=200+21AIQ3+1OSiO-5b2FT=200+

2.5b+2OAIQ3+

3.3b+10SiO32⑴、2适用于bb即为Fe23+CaO+MgO+KNaO小于30%的煤灰3式适用于b大于30%的煤灰;如果

2.5b+20Al2O3332,应再加上2[332—⑵5b+20Al2O3];如果

3.3b+10Si0475,应再加上2[475—

3.3b+10Si0],这些经验式计算出的FT值一般和实测值之差在100℃以22内Winegartner和Rhodes,Sondreal和Ellman分别利用大量美国煤样的分析数据，通过回归分析，得到能够准确预测煤灰熔融温度的预测方程；Vincent研究了新西兰煤灰化学组成和熔融温度之间的关系他根据特定煤田的煤灰组成，利用多元回归法、逐步回归法来预测煤灰熔融温度平户瑞穗根据煤灰中主要化学成分如CaO、Fe、Al和SiO与熔融温度之间的关系建立了多元回归方程相关系数r=

0.95,能够较为准确地预测煤灰熔融温度

3.2灰渣的粘温特性科技工作者通过大量的研究，分析了煤灰各组分对灰渣粘度的综合影响并回归出许多经验公式，其中较为常用的是灰渣粘度为250Pa•s所对应的温度t5o2_12SiOz30=SiO*+CaO+MgO F/%xl001610+当量通过t25的高低大致可以判断灰渣流动性能tzso低说明气化炉在较低的温度下即可顺利排渣Watt-Fereday等人对灰渣成分对粘度的影响进行了回归，得出如下关系式:IogM=10’/（£—1507+切=

0.008354-SiO-

0.00601Al0-

0.019加223c=

0.0415SiO+0,0192A104-

0.0276FC O323+-

0.0160CO-3-92式中Pa-s；〃------灰渣粘度，Co/——温度，根据煤灰渣成分计算不同温度下的灰渣粘度已成为判断煤种能否适应于Texaco气化过程及确定气化炉操作温度范围的重要依据4配煤技术在Texaco煤气化工艺中的应用优化Texaco配煤的理论依据是灰熔融温度、粘温特性和熔渣的腐蚀性配煤质量的预测是基于挥发分、灰分、发热量、灰熔融温度等与单煤有较好的可加性（即可加权平均）而得的根据Texaco炉对煤质的要求及煤质适应性的主要指标，兼顾其他指标，选择价格最优或灰分最少，运用线性规划模型来求解单煤配比，所得结果的误差在工业生产允许的范围内，并可在试验基础上进一步校正配煤、掺焦可以使不能适应Texac气化工艺的单煤或石油焦等低品质原料气化，并可保持Texaco炉的操作稳定和长周期运行，减少或不用助熔剂，降低氧耗、煤耗等优点由于石油焦和低碳煤的价格低廉，商业性较好，美国滩帕电厂、日本宇部氨厂已将石油焦与煤混合制浆作为Texaco气化炉进料操作运行情况良好尤其是日本宇部氨厂在石油焦浆中加入助熔剂（锅炉飞灰和石灰粉）进行石油焦气化试验获得成功后，于1996年9月直接使用石油焦浆作为气化炉进料，工艺运行情况良好5Texaco工业化装置对煤质选择的实例介绍

5.1陕西渭化Texaco装置的煤质选择陕西渭河化肥厂Texaco煤气化装置原设计采用陕西黄陵煤投产后，煤来自多矿井，关键指标难以控制在要求范围之内，装置不能平稳运行煤质经常变化对制浆、气化、排渣、灰水处理产生了极大的影响，工艺操作难度大，装置停车频率高，生产负荷受到限制为从根本上解决此间题，选择了甘肃华亭矿烟煤进行试验试验表明，黄陵煤具有较高固定碳和热值，内水和挥发分较低，成浆性能好，煤浆浓度可保持在65%68%之间，有效气体成分在82%以上，〜工艺气中C乩含量低，且稳定其缺陷是矿物杂质含量高，灰熔融温度高，灰水管道堵塞、磨损增加气化炉耐火砖长期处于高限值操作，耐火砖蚀损率高，气化系统停车频繁华亭煤具有低灰分、低硫分、低灰熔融温度的优点，是水煤浆加压气化较理想的原料华亭煤煤化变质程度较浅，内在水分含量、吸附和凝聚水分含量以及空隙率偏高，制得较高浓度煤浆有一定困难；另外，挥发分与有机成分碳氢化合物含量较高，工艺气CIL含量变化较大华亭煤可调低氧煤比，避免高炉温操作，黑水中含固量大幅度降低，管道、阀芯泄漏率降低煤灰渣粘性大，粘温特性存在突变值，炉温操作时掌握突变点，灰渣熔融温度和流动温度明显下降，使气化炉在较低温度下操作，延长气化炉耐火病使用寿命使用华亭煤后，系统故障明显减少，非计划停车次数降低4/5,原煤单耗下降

22.06%,实现了较高的经济效益但华亭煤煤浆浓度偏低，有待下一步改良添加剂及寻找合理的粒度分布，使煤浆浓度上升4%5%,以提高合成气有效气体成分的含量〜

5.2鲁南Texaco煤气化装置原料煤开发经验鲁南Texaco煤气化装置原设计使用七•五煤，由于七•五煤灰熔融温度较高，采用添加CaC,作助熔剂以降低灰熔融温度和粘度，出现了渭化黄陵煤相同的问题为降低煤浆的灰熔融温度，减少石灰石添加量，1994年4月21日开始试配灰熔融温度低、适宜于Texaco气化工艺的北宿煤，减少助熔剂CaC03的添加量，一次性获得成功1995年11月1日，在七•五与北宿的混煤中，配入落陵精煤，又获得成功1996年3月1日，停止掺配七•五煤，3月7日，停加助熔剂CaCOs,并调整了北宿与落陵煤的配比，同时降低操作炉温和其他运行参数，运行状况良好随后又试验了极索，井亭，赵坡的精、原煤，得出气化低灰、低灰熔融温度的配煤经验，于1997年8月由精、原煤掺配改为全配精煤为气化原料至今气化炉的运行周期也由最初的11d9h达到了77d12h30min目前，只要煤质关键指标保持稳定,或在煤o质变化时及时调整工艺参数，Texaco气化炉运行工况便能保持稳定。