新疆气化煤灰渣特征及其对气化炉的适应性研究

刘 峰，乔 波，尹洪清，王振华，王 军，路文学，吕传磊

（兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司，山东 滕州277527）

新疆作为我国重要的能源基地，煤炭预测资源量达到2.19×104亿t，占全国预测煤炭资源总量的40%以上，位居全国首位[1]。在煤化工领域，对气化用煤的灰成分、灰熔融特性及黏温特性有较为严格的要求。本文基于新疆气化煤在气化运行过程中易造成炉壁超温、耐火砖侵蚀严重、气化炉堵渣结渣等现象，将其与山东枣庄气化煤、陕蒙气化煤进行灰成分、灰熔融特性及黏温特性分析，以期为气化用煤的选择提供建议。

1 实 验

1.1 原料

新疆气化煤、山东枣庄气化煤（LZJM、HYJS、BHJM、WYK）、陕蒙气化煤（JJT、YPH、ZLW）；新疆某化工厂气化炉（A炉、B炉）炉渣，气化炉气化用煤为新疆气化煤。

1.2 仪器设备

5E-AF4200智能灰熔融性测试仪（长沙开元仪器股份有限公司），RHEOTRONICⅡ煤灰高温黏度计（美国THETA公司），S8 TIGER波长色散X射线荧光仪（德国布鲁克公司）。

2 结果与讨论

2.1 煤灰成分分析

采用X射线荧光光谱法（熔片法）对新疆气化煤、枣庄气化煤、陕蒙气化煤进行灰成分全分析，结果见表1。

表1 新疆煤、枣庄煤、陕蒙煤煤灰成分分析结果（质量分数）%

煤灰成分一般分为两类：酸性成分（SiO2、Al2O3、TiO2）和碱性成分（Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O）。煤灰碱酸比是碱性成分与酸性成分的质量分数之比，硅铝比是SiO2与Al2O3的质量分数之比。黏温特性较好的煤灰一般碱酸比在0.3～0.8，硅铝比在2.5左右[2]，此时渣的流动状态良好，容易在气化炉中实现较厚的挂渣，起到保护气化炉耐火砖的作用。

根据表1中数据，计算出新疆煤、枣庄煤、陕蒙煤煤灰成分碱酸比和硅铝比，结果见图1。……