对气化用煤的要求

煤的气化，是指把固体的煤转化为煤气的过程。通常采用氧、空气或水蒸气等作为气化剂，使煤的有机物转化成含H2和CO等的可燃气体。由于气化剂和煤气成分的不同，大致可分为空气煤气、混合煤气、水煤气和半水煤气等。目前，气化炉种类虽然很多，但不外乎固定床、沸腾床和悬浮床三种类型。气化炉型不同，对煤质的要求也就不同。

(1)固定床气化炉常压固定床气化炉一般采用25~50mm的块煤，但如炉内压力为2~3MPa、气化温度为750~900℃左右时，要求入炉原料煤的粒度在6~50mm，罗加指数小于13。所用煤种以年轻煤为佳。一般可采用褐煤、长焰煤、气煤、不粘煤或弱粘煤。煤灰熔点T2＞1200℃为宜。煤的活性越大越好。块煤的热稳定性和机械强度也以高者为佳。如采用液态排渣的鲁奇加压气化炉，由于气化温度约1250℃,最好用煤灰熔点T2低于1200℃的年轻煤。因为熔点越低，灰渣越易排出。

鲁奇加压气化炉生产煤气的热值可达16747kJ/m3左右，既可作城市煤气，又可作人造合成石油，合成氨和合成甲醇等原料气，这是我国今后煤气工业的主要技术方向。如无块煤，也可用褐煤煤砖代用，但成本会增高。目前国内普遍使用的以无烟煤为原料制造半水煤气(合成氨的原料气)的威尔曼等固定床气化炉，和以弱粘结煤，大同煤最理想，为原料制造燃料的煤气炉，均须用块煤，最理想的是粒度25~50mm的中块煤，也可用13~50mm、13~25mm或25~70mm的各种块煤。如用烟煤为原料，要求胶质层最大厚度v值小于16mm，灰分不超过25%，硫分小于2%，机械强度在65%以上。制造合成氨用的无烟块煤要求有较好的热稳定性，因为热稳定性差的无烟块煤在气化炉内受热很容易崩裂成碎片甚至粉末，会减低产气率，甚至影响正常运转或造成停炉事故。煤的灰熔点T2要求在1200℃以上为宜。因为灰熔点过低的煤，在气化炉内灰渣容易结块挂炉，影响产气率和气体质量。气化设计部门提出的发生炉煤气用煤的质量要求见表1。

表1 发生炉煤气用煤的质量要求

必须说明的是，各种气化用煤应尽量就地取材，即使某些指标较差一些，如从生产的总成本来看合算，就不必舍近求远去寻找煤源。

(2)  沸腾床气化炉  在我国，也用沸腾床气化炉来制造合成氨原料气。这种气化炉在常压下操作，以空气或氧气为气化剂，对原料煤的要求是活性越大越好(一般在950℃时CO2，分解率＞60%的煤即可)。所以用褐煤最好。也可用长焰煤或不粘煤。因为这些煤的活性都比较大、煤料的粒度小于8mm，0～1mm的煤粉越少越好，否则飞灰会带出大量碳而降低煤的气化率。煤的灰熔点T2最好大于1250℃,硫分最好小于2%.

(3)柯柏斯-托切克(K-T)炉K-T炉是一种粉煤悬浮床气化炉，利用在常压下连续运转的高速气化工艺，生产制合成氨的煤气。这种炉子的气化温度高达1400～1500℃，对煤种要求不严，几乎什么样的煤都可以使用。如对高硫、低熔点、易碎、粘结、加热膨胀的各种烟煤，无烟煤和褐煤均可使用。由于气化反应在不到1秒钟内就完成，因此煤粉的粒度越细越好，水分一般在1%～5%左右。如用褐煤，先要进行干燥使水分降到5%～10%，烟煤和无烟煤应使水分干燥到1%左右。煤的灰熔点越低，气化装置的运转也越容易。目前也可用灰分高达35%左右的褐煤。