煤气化技术进展

1、煤气化技术进展李永恒 ( 湖南湘氮实业有限公司，湖南株洲 412005) 2001-09-16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

2、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，高温下所有干馏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CH4。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

3、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。(7) 煤气质量好。 CO+H2含量 80， 且 H2 与 CO含量之比约为 0.77 ，可以对 CO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(4.0 6.7MPa)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 煤的气化炉已在

4、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346.68t，1999 年生产合成氨107846 t。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013 mm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

5、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：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。气化时没有干馏过程，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

6、：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2 t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

7、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，为粉煤干馏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，巧妙地实现了干馏、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5 t煤的制气装置。4 谢尔干粉煤气化技术谢尔干粉煤气化技

8、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 (CO+H290 ) 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1500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。(1) 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

9、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600t 以上。(5)气化效率高，碳转化率可达到99以上，生成的煤气中 CH4 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

10、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8mm的各种煤均可气化，对煤种无特殊要求。(7) 气化强度高 ( 是固定床煤气炉的 35 倍 ) ，气化温度适中，可

11、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。5.2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：5.3试验情况已完成日处理1 t煤的小型试验和24 t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

12、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。6 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 (0 10mm)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

13、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。煤中夹带的煤矸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9501080。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

14、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、40000m3h。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。7 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O2 含量应控制在47 52。实现富氧气化后，由于没有吹风燃

15、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6 25mm碎煤进行气化，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。9

16、0 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Texaco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

17、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。1 Texaco 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

18、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。(1)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 11001250) 。(3) 煤中灰量不得高于 15 20，

19、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。1.2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Vdaf >37。(3) 固定碳含量越高越好。(4) 液渣粘度维持在 1525Pa·s

20、之间，以维持正常的液态排渣。(5) 煤中有害元素硫、氯、砷、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。2 Texaco 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 1000cP。变

21、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OC 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：D=7.5+0.5M ad 0.05HGI式中Mad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 D4时，煤易成浆； 4<D7，成浆难易程度一般； 7<D10，煤难于成浆； D10，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

22、浓度(C) ：C 771.2D鲁南的经验认为Texaco 煤气化原料用煤的最高内在水分Mad8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，以萘系列、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58 s，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Texac

23、o 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CO2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CO2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，a50；在 1100时，a68；在 1250时，a98，以保证碳的转化率

24、达到 98。式中a CO2还原率；a CO2中杂质含量，；r 反应后气体中剩余CO2 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(Al2O3)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Al 2 O3。熔渣中含的CaO及 Fe2 O3 组分侵入耐火砖，与耐火砖中的MgO

25、组分生成MgFe2O4 ，后者的耐磨损性比MgO低。一般认为，耐火砖中的尖晶体MgAl2O4 对熔渣的侵蚀作用具有一定的抵御性。然而，熔渣中的Fe2O3 侵入砖，Fe3+取代了耐火砖中的Al 3+ ，这种置换作用导致砖体膨胀，造成耐火砖脆裂。主要组分为Cr2 O3 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，造成耐火砖脆裂。主要组分为Cr2O3 、Al 2O3 及 ZrO2的耐火砖，一般能经受熔渣的侵蚀。耐火砖氧化铬含量越高，受熔渣的侵蚀程度就越轻。然而，耐火砖氧化铬含量高，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铬砖腐蚀轻。耐火砖经历上述物理变化后，炉内

26、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温度

27、，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 2O3、 SiO2、 CaO、 MgO、Fe2 O3、 K2O、 Na 2O、TiO 等) 影响灰熔融温度的规律。具体如下。(1)Al2O3、 TiO 含量高的煤灰，其熔融温度也高，当Al 2O3 >40时，煤灰的FT 必定超过1500。(2)SiO2 含量的影响没有Al 2O3 那样显著。SiO2>40的煤灰其熔融温度较SiO2 <40煤灰的熔融温度高。SiO2 含量大于60时， SiO2的

28、增加看不出熔融温度有规律的变化。(3) 煤灰中的CaO大多是以CaSiO3 形态存在，而CaSiO3 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 (2590) ，如果CaO含量高于50，则熔融温度升高。实验结果表明，(SiO 2 Al 2O3)>3，且SiO2 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(SiO2 Al 2 O3)<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

29、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 SiO2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，Fe O 以 FeO的形态存23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Fe2O3 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Fe2 O3 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，Fe2O3 含量每增加1，煤灰的ST 温度平均降低1

30、8。因此，煤灰的熔融温度是随Fe2 O3 含量增高而降低，煤灰的颜色也是随Fe2O3 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) 。(6)K2O和Na2O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：(1) 、(2) 适用于b(b即为Fe2O3 +CaO+M

31、gO+KNaO)小于30的煤灰。(3)式适用于b 大于30的煤灰；如果(2.5b+20Al2 O3)<332 ，应再加上2332一(2.5b+20Al2O3);如果 (3.3b +10SiO2 )<475 ，应再加上2475 (3.3b+10SiO2)，这些经验式计算出的FT 值一般和实测值之差在100以内。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

32、灰熔融温度。平户瑞穗根据煤灰中主要化学成分如CaO、Fe2 O3 、Al 2 O3 和SiO2 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t 250：通过 t 250 的高低大致可以判断灰渣流动性能。t 250 低说明气化炉在较低的温度下即可顺利排渣。WattFereday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：根据煤灰渣成分计算不同温度下的灰渣粘度已成为

33、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。5 Texaco 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