我國氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建研究

張 艷，劉成龍，高天明，周鳳英，閆 強(qiáng)

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100037；2.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；3.國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；4.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083；5.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101)

我國氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建研究

張 艷1，2，3，劉成龍1，3，4，高天明1，5，周鳳英1，2，3，閆 強(qiáng)1，2，3

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100037；2.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；3.國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；4.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083；5.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101)

不同氣化工藝、不同氣化爐型對煤質(zhì)的要求不同，若選擇不當(dāng)，會導(dǎo)致煤氣化裝置生產(chǎn)指標(biāo)下降甚至不能正常運(yùn)行。因此，本文通過實(shí)地調(diào)研我國煤化工企業(yè)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)收集和分析了氣流床粉煤氣化爐、氣流床水煤漿氣化爐、流化床氣化爐和固定床氣化爐對配煤煤質(zhì)的要求，結(jié)合有針對性的采樣測試分析工作，對比現(xiàn)有評價(jià)指標(biāo)存在的不足并進(jìn)行補(bǔ)充和完善，更新了原有氣化用煤煤質(zhì)指標(biāo)要求，首次建立起一套符合中國目前國情的氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系。

氣化用煤；煤質(zhì)要求；指標(biāo)體系

能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)[1]，我國能源狀況是富煤缺油少氣[2]，煤炭目前在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占三分之二。雖然當(dāng)前我國煤炭需求增速放緩，產(chǎn)能過剩，煤炭開發(fā)利用帶來的環(huán)境問題也十分突出，但從能源戰(zhàn)略角度講，煤炭作為我國主體能源的地位和作用在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)很難改變。

煤炭在開發(fā)、加工、利用過程會釋放出大量有害物質(zhì)，對環(huán)境造成的污染，成為制約國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展以及2020年全面實(shí)現(xiàn)小康社會的一個(gè)主要影響因素。這種狀況引起了我國政府的高度重視，2013年1月1日國務(wù)院下發(fā)的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，確定“實(shí)施能源消費(fèi)強(qiáng)度和消費(fèi)總量雙控制，努力構(gòu)建節(jié)能型生產(chǎn)消費(fèi)體系。堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境，大力推進(jìn)煤炭高效清潔利用”為“十二五”期間國家能源發(fā)展的基本原則之一。

煤炭氣化作為一種清潔的煤炭轉(zhuǎn)化利用方式，被認(rèn)為是未來煤炭潔凈利用技術(shù)的基礎(chǔ)。不同氣化工藝技術(shù)對煤質(zhì)和煤類有不同的要求，為保障取得較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，亟需建立一套符合中國國情的氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系。但是，迄今僅有國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會出臺了煤化工用煤的技術(shù)導(dǎo)則，未有針對不同技術(shù)工藝的氣化用煤指標(biāo)體系。本文在充分考慮不同煤類對煤氣化技術(shù)的適應(yīng)性及不同煤氣化工藝對煤質(zhì)的要求的基礎(chǔ)上，從不同煤氣化工藝與煤類煤質(zhì)特性的匹配性要求出發(fā)，構(gòu)建一套氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系，以規(guī)范氣化用煤，在保證氣化用煤質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步保護(hù)我國的優(yōu)質(zhì)煤種和稀缺煤種，鼓勵(lì)開發(fā)利用高硫煤等煤炭資源，優(yōu)化煤炭資源的開發(fā)利用路徑。

1 煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系研究的現(xiàn)實(shí)意義

煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系針對不同煤質(zhì)選擇合適的煤化工工藝，煤質(zhì)對工藝的選擇、煤炭利用效率、產(chǎn)能、產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境等都有較大影響。針對不對同氣化工藝，我國建立了較為完整、系統(tǒng)的煤化工用煤技術(shù)導(dǎo)則、常壓固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化標(biāo)準(zhǔn)，但在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，此標(biāo)準(zhǔn)在煤化工企業(yè)實(shí)際運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)了一些問題，中國目前煤化工項(xiàng)目因?yàn)槊嘿|(zhì)產(chǎn)生事故發(fā)生的案例層出不窮。

大唐克旗在內(nèi)蒙古赤峰市克什克騰旗煤制天然氣項(xiàng)目采用魯奇爐氣化工藝，該項(xiàng)目一系列生產(chǎn)裝置于2014年1月17日全面停車，原因是氣化爐內(nèi)壁腐蝕及內(nèi)夾套減薄問題被迫停產(chǎn)檢修，該項(xiàng)目在2012年試運(yùn)行期間采用的是神華煤，運(yùn)行20多天沒有發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，正式投產(chǎn)后改用大唐自身煤礦的褐煤，結(jié)果出了問題，這說明煤質(zhì)對氣化爐的影響是主因。該企業(yè)雖經(jīng)深入研究和對外考察，開始配煤摻燒，但由于項(xiàng)目原設(shè)計(jì)中沒有混配煤措施，且供煤煤質(zhì)不夠穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了氣化爐長周期穩(wěn)定運(yùn)行，直接影響自產(chǎn)甲醇量，進(jìn)而影響項(xiàng)目生產(chǎn)負(fù)荷和經(jīng)濟(jì)效益。

新疆廣匯煤化工項(xiàng)目采用固定床魯奇爐氣化工藝，投產(chǎn)初期煤中硫元素對氣化工藝腐蝕非常嚴(yán)重，損失巨大，通過1年的時(shí)間尋找解決腐蝕技術(shù)，最后通過鎳基焊條對氣化爐內(nèi)壁滿焊解決了腐蝕，由此可見煤質(zhì)分析對氣化影響非常大，影響了項(xiàng)目早投產(chǎn)和公司經(jīng)濟(jì)效益。2014年，內(nèi)蒙古大唐克旗煤制天然氣項(xiàng)目氣化投料一個(gè)月就停車，最后查明原因也和新疆廣匯氣化腐蝕一樣。

大唐在錫林郭勒盟多倫縣46萬t煤制烯烴，項(xiàng)目采用殼牌粉煤氣化技術(shù)，多次因渣口堵渣、合成器冷卻器入口堵灰等原因而導(dǎo)致停車。2012年1月至2013年12月，3臺氣化爐渣口堵渣32次、合成器冷卻器入口堵灰12次，究其原因，主要由于煤質(zhì)與氣化爐工藝不匹配原因所致。

大唐呼倫貝爾化肥廠合成氨項(xiàng)目采用清華爐水煤漿氣化工藝，投產(chǎn)后最為突出問題，就是原料煤種不匹配，裝置無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)長周期穩(wěn)定運(yùn)行，開停車頻繁。該地區(qū)能夠使用的最好煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤種差距較大，褐煤水煤漿濃度設(shè)計(jì)為53%，但實(shí)際只能達(dá)到49%左右，使氣化裝置達(dá)不到設(shè)計(jì)能力。

兗州煤業(yè)榆林能化有限公司230萬t/a甲醇項(xiàng)目采用GE德士古水煤漿氣化工藝，于2008年12月29日打通全系統(tǒng)生產(chǎn)流程，經(jīng)2年多的試運(yùn)行，一直未能實(shí)現(xiàn)長周期穩(wěn)定運(yùn)行，其中，2010年，因煤漿灰熔點(diǎn)波動(dòng)，造成氣化爐頻繁堵渣，非計(jì)劃停產(chǎn)4次。由于榆樹灣礦的灰熔點(diǎn)較高，需要參混其他低灰熔點(diǎn)煤種，從源頭上降低煤的灰熔點(diǎn)并改善熔渣的流動(dòng)性。2011年4月，開始根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對參配后的水煤漿進(jìn)行試燒，于2011年8月建成了永久性參配裝置，基本未再出現(xiàn)因水煤漿灰熔點(diǎn)波動(dòng)而造成的氣化爐堵渣現(xiàn)象。

在這些案例中，煤化工項(xiàng)目使用原煤煤質(zhì)不適合選取煤化工工藝，導(dǎo)致氣化爐氣化爐內(nèi)壁腐蝕、渣口堵渣、合成器冷卻器入口堵灰、水煤漿濃度偏低、灰熔點(diǎn)不穩(wěn)定等重大事故，嚴(yán)重影響了項(xiàng)目的按期進(jìn)行。這充分說明由于實(shí)際運(yùn)行數(shù)量太少及技術(shù)工藝變化，已有的標(biāo)準(zhǔn)可能不完全適應(yīng)實(shí)際運(yùn)行需求。因此建立氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系意義重大，是煤化工項(xiàng)目立項(xiàng)的基礎(chǔ)，為煤化工項(xiàng)目選擇原煤和煤化工工藝提供理論依據(jù)和工程指導(dǎo)。本文在通過對企業(yè)實(shí)際用煤的煤類、煤質(zhì)與國家煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析基礎(chǔ)上，修改完善原有氣化用煤指標(biāo)，建立起了一套符合中國目前國情的氣化用煤指標(biāo)體系。

2 氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系研究現(xiàn)狀

目前我國已經(jīng)建立煤化工用煤技術(shù)導(dǎo)則、常壓固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化標(biāo)準(zhǔn)。

《煤化工用煤技術(shù)導(dǎo)則》2009年頒布，導(dǎo)則中說明煤炭氣化是指在一定溫度、壓力條件下，用氣化劑將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹獾倪^程。主要包括固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化等技術(shù)。用于煤炭氣化的煤類有褐煤、不黏煤、弱黏煤、部分氣煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤等無黏結(jié)性或較弱黏結(jié)性的煤作為原料煤，無煙煤優(yōu)先用作常壓固定床氣化生產(chǎn)合成氨的原料。煤炭氣化用煤應(yīng)考慮粒度、灰分、灰熔融性溫度及黏結(jié)指數(shù)等主要技術(shù)指標(biāo)。固定床氣化工藝要求使用各種規(guī)格規(guī)格的塊煤。不同煤炭氣化工藝對煤的灰熔融性有不同要求，固定床氣化工藝一般要求煤灰熔融性軟化溫度大于1 250 ℃，水煤漿氣流床氣化工藝一般要求煤灰熔融性流動(dòng)溫度小于1 300 ℃，干煤粉氣流床氣化工藝一般要求小于1 450 ℃。

常壓固定床氣化用原煤技術(shù)條件中規(guī)定，煤炭類別主要有褐煤、長焰煤、弱黏煤、氣煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。具體煤質(zhì)要求見表1。

流化床氣化用原料煤技術(shù)條件中對煤質(zhì)的要求包括全水分、灰分、全硫、煤灰熔融性軟化溫度、950 ℃下煤對CO2反應(yīng)性以及黏結(jié)指數(shù)(表2)。

氣流床氣化用原料煤技術(shù)條件規(guī)定了水煤漿氣流床和干煤粉氣化爐對煤質(zhì)的要求，其中水煤漿氣流床氣化工藝對灰分、全硫、成漿濃度、煤灰熔融性、哈氏可磨性指數(shù)技術(shù)要求見表3和表4。

干煤粉氣流床氣化對原煤煤質(zhì)要求包括全水分、灰分、全硫、煤灰熔融性流動(dòng)溫度、哈氏可磨性指數(shù)。

表1 常壓固定床氣化用煤技術(shù)條件

表2 流化床氣化用煤技術(shù)條件

表3 水煤漿氣流床氣化用煤技術(shù)條件

表4 干煤粉氣流床氣化用煤技術(shù)條件

氣化用原料煤技術(shù)條件對不同工藝對煤質(zhì)的要求作出規(guī)定，沒有對不同爐型氣化爐分別討論，目前國內(nèi)煤化工項(xiàng)目使用爐型各不相同，有數(shù)十種爐型可供選擇，不同爐型對煤化工原煤煤質(zhì)的要求不盡相同，簡單的氣化用原料煤技術(shù)條件無法滿足企業(yè)的需要，企業(yè)在選擇氣化爐和與之匹配的原料煤時(shí)無從考量或者選擇煤質(zhì)不適合，導(dǎo)致煤化工項(xiàng)目事故的發(fā)生，影響企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度和效益。構(gòu)建氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系首先要分析不同氣化工藝氣化爐的特點(diǎn)，從正在運(yùn)行的煤化工項(xiàng)目中收集不同氣化爐對煤質(zhì)的實(shí)際生產(chǎn)要求，最后建立煤化工用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。

3 不同氣化工藝對煤質(zhì)的要求

國內(nèi)煤化工用煤技術(shù)導(dǎo)則提出了不同氣化工藝對煤質(zhì)的要求，包括常壓固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化三種工藝，缺陷是沒有考慮氣化爐型的選擇，氣化爐技術(shù)日新月異，其對構(gòu)建氣化用煤煤質(zhì)指標(biāo)評價(jià)體系意義重大。

不同的氣化工藝、不同氣化爐型對煤質(zhì)要求有所不同，若選擇不當(dāng)，會導(dǎo)致煤氣化裝置生產(chǎn)指標(biāo)下降甚至不能正常運(yùn)行。本文通過對國內(nèi)煤化工企業(yè)使用氣化工藝和氣化爐的調(diào)研，根據(jù)煤氣化工藝以及氣化爐的特點(diǎn)，詳細(xì)收集和分析了氣流床粉煤氣化爐、氣流床水煤漿氣化爐、流化床氣化爐和固定床氣化爐，三大氣化工藝17種爐型對煤質(zhì)的要求。

3.1 氣流床粉煤氣化

氣流床粉煤氣化工藝爐型主要有殼牌爐、GSP、航天爐、東方爐、五環(huán)爐、兩段式粉煤氣化爐、科林爐等。殼牌爐為典型的氣流床粉煤氣化爐，殼牌爐一般要求原料煤灰分大于12%～25%，灰熔點(diǎn)在1 250～1 400 ℃之間，硫分大于0.5%～3.0%，灰成分SiO2/Al2O31.7%～2.7%、Fe2O3大于8%～18%[3]，對其他煤質(zhì)參數(shù)如灰渣年度、全水分、熱值、可磨性指數(shù)、揮發(fā)分以及氯含量和氟含量等也有要求(表5)。GSP氣化爐灰分要求與殼牌爐有所不同，一般為1%～20%[4]。航天爐是在殼牌爐的基礎(chǔ)上國內(nèi)生產(chǎn)的氣化爐，其特點(diǎn)是可氣化高灰、高硫、高灰熔點(diǎn)的劣質(zhì)煤，一般要求灰分大于10%～35%，灰熔點(diǎn)大于1 350 ℃，硫分大于0.3%～5.2%[5]。其他氣化爐如東方爐、五環(huán)爐、兩段式粉煤氣化爐、科林爐對煤質(zhì)的要求與殼牌大同小異，具體見表5。

3.2 氣流床水煤漿氣化

氣流床水煤漿氣化爐主要有德士古GE、四噴嘴對置-華理爐、清華爐、多元料漿氣化爐等。德士古一般要求灰分含量小于13%，灰熔點(diǎn)小于1 300 ℃，對內(nèi)水的要求比較高，小于8%[6]，主要是因?yàn)閮?nèi)水是影響成漿濃度的重要指標(biāo)。國產(chǎn)華理爐和清華爐在國內(nèi)目前使用較多，多元料漿氣化爐是一種綜合的新型氣化爐，具體各種爐型對煤質(zhì)的要求見表6。

3.3 流化床氣化

流化床氣化爐主要有HTW伍德爐、U-GAS、恩德爐、灰熔聚爐等。流化床氣化工藝的特點(diǎn)是可以氣化各種煤質(zhì)煤類的原料煤，使用范圍廣。例如高灰熔點(diǎn)煤可使用U-GAS或者灰熔聚爐，U-GAS灰熔點(diǎn)流動(dòng)溫度要求一般大于1 112～1 450 ℃，灰熔聚爐可氣化1 500 ℃高灰熔點(diǎn)的原料煤。U-GAS氣化爐可氣化硫分小于4%的高硫煤和灰分小于55%的高灰煤，還可以氣化內(nèi)水小于43%的高含水煤[10-11]。其他氣化爐如伍德爐、恩德爐對煤質(zhì)的要求見表7。

3.4 固定床氣化

固定床氣化是最早的氣化工藝，主要爐型有魯奇爐和BGL爐，魯奇爐一般要求原煤灰分大于10%～30%，灰熔點(diǎn)要求大于1 150～1 250 ℃[12]。其他爐型見表8。

4 氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

將上述所分析的國內(nèi)煤化工企業(yè)使用不同氣化工藝和不同爐型對煤質(zhì)的要求，與我國煤化工用煤技術(shù)導(dǎo)則進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn)，簡單的分工藝氣化用原料煤技術(shù)參數(shù)無法滿足實(shí)際應(yīng)用中不同爐型的要求。例如：氣流床粉煤氣化技術(shù)導(dǎo)則要求煤灰分不大于25%，灰熔融性不大于1 450 ℃，全硫不大于3%。而國內(nèi)生產(chǎn)航天爐可以氣化高灰高熔點(diǎn)和高硫煤，要求煤灰分10%～35%，灰熔點(diǎn)大于1 350 ℃，硫分不大于5.2%。由華東理工大大學(xué)和中石化聯(lián)合研制的東方爐可以氣化灰熔點(diǎn)高達(dá)1 500 ℃的煤。由此可見，在目前我國煤化工用煤技術(shù)導(dǎo)則的指導(dǎo)下，企業(yè)在選擇氣化爐和與之匹配的原料煤時(shí)無從考量，因選擇煤質(zhì)不適合而導(dǎo)致煤化工項(xiàng)目事故的情況時(shí)有發(fā)生。因此，將原有的不同氣化工藝對煤質(zhì)的要求，更新為不同氣化工藝、不同爐型用煤的煤質(zhì)指標(biāo)要求，為指標(biāo)體系中煤質(zhì)參數(shù)等級劃分提供了參考依據(jù)。

表5 氣流床粉煤氣化對煤質(zhì)的要求

表6 氣流床水煤漿氣化對煤質(zhì)的要求

數(shù)據(jù)來源：文獻(xiàn)[7]～[9]。

表7 流化床氣化工藝對煤質(zhì)的要求

數(shù)據(jù)來源：文獻(xiàn)[16]～[17]。

氣化用煤主控煤質(zhì)參數(shù)決定了煤的氣化能力和效果。本文以山西、陜西、內(nèi)蒙、寧夏、安徽、河南、云南為重點(diǎn)省份，開展煤化工企業(yè)調(diào)研及采樣工作，并完成了煤與CO2反應(yīng)性、煤巖學(xué)、工業(yè)分析、工藝分析等相關(guān)的煤質(zhì)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)煤巖反應(yīng)性實(shí)驗(yàn)和煤質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)及收集的資料，分析不同煤質(zhì)指標(biāo)對化工工藝的影響特征及機(jī)理，確定了氣化用煤主控煤質(zhì)指標(biāo)為：灰分、灰熔點(diǎn)、揮發(fā)分、硫分、黏結(jié)指數(shù)、灰成分、內(nèi)水、低熱值及哈氏可磨性指數(shù)及。并通過分析所調(diào)研的正在運(yùn)行的煤化工項(xiàng)目中三大氣化工藝17種爐型對煤質(zhì)的實(shí)際生產(chǎn)要求，掌握各氣化工藝氣化爐的特點(diǎn)，在國內(nèi)煤化工技術(shù)導(dǎo)則的基礎(chǔ)上構(gòu)建氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系(表9)。

表8 固定床床氣化工藝對煤質(zhì)的要求

表9 氣化用煤煤質(zhì)指標(biāo)評價(jià)體系

數(shù)據(jù)來源：文獻(xiàn)[19]～[21]。

氣化用煤煤質(zhì)指標(biāo)評價(jià)體系中，各煤質(zhì)指標(biāo)劃分為三級，一級標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)條件最好，符合氣化工藝中所有或者多數(shù)氣化爐的要求。二級標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大了煤質(zhì)參數(shù)的范圍，煤質(zhì)條件中等，部分氣化爐可以氣化該類原煤。三級標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)參數(shù)要求范圍最廣，煤質(zhì)條件差，只符合少數(shù)或者特定研制氣化爐的要求，技術(shù)可行的條件下，經(jīng)濟(jì)可行性需做進(jìn)一步的研究分析。例如，氣流床粉煤氣化工藝中，一級標(biāo)準(zhǔn)要求煤灰熔點(diǎn)1 250 ℃～1 400 ℃，此為氣流床粉煤氣化工藝中最佳氣化灰熔點(diǎn)，所有氣化爐包括殼牌、GSP、航天爐、東方爐、五環(huán)爐、兩段式粉煤氣化技術(shù)和科林爐都可以氣化該灰熔點(diǎn)范圍內(nèi)原煤。二級標(biāo)準(zhǔn)要求煤灰熔點(diǎn)1 200～1 500 ℃，可氣化該灰熔點(diǎn)范圍內(nèi)氣化爐有航天爐、五環(huán)爐、東方爐和科林爐。三級標(biāo)準(zhǔn)灰熔點(diǎn)要求1 15 0～1 600 ℃，只有航天爐和五環(huán)爐可以氣化灰熔點(diǎn)高達(dá)1 600 ℃煤。

5 結(jié) 語

用于煤炭氣化的煤類有褐煤、不黏煤、弱黏煤、部分氣煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤等無黏結(jié)性或較弱黏結(jié)性的煤作為原料煤。煤質(zhì)是決定氣化技術(shù)選擇的最關(guān)鍵因素，也是氣化技術(shù)能夠穩(wěn)定和長期運(yùn)行的保障。煤炭氣化用煤應(yīng)考慮水分、灰分、灰熔融性溫度及黏結(jié)指數(shù)等主要技術(shù)指標(biāo)。不同的氣化工藝、不同氣化爐型對煤質(zhì)要求有所不同，若選擇不當(dāng)，會導(dǎo)致煤氣化裝置生產(chǎn)指標(biāo)下降甚至不能正常運(yùn)行。構(gòu)建氣化用煤煤質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系首先要分析不同煤質(zhì)參數(shù)對化工工藝的影響特征及機(jī)理，掌握各氣化工藝氣化爐的特點(diǎn)，從正在運(yùn)行的煤化工項(xiàng)目中收集不同氣化爐對煤質(zhì)的實(shí)際生產(chǎn)要求，最后建立氣化用煤煤質(zhì)分級評價(jià)指標(biāo)體系。

根據(jù)煤氣化工藝以及氣化爐的特點(diǎn)，詳細(xì)收集和分析煤氣化爐對煤質(zhì)的要求，選擇適合不同煤氣化工藝不同爐型的原煤，這將為拓寬煤炭應(yīng)用范圍，提高煤炭的市場競爭力，提供有益的幫助。同時(shí)，國家也應(yīng)加強(qiáng)以化工用煤為重點(diǎn)的特種煤炭資源研究，對具有特殊用途的煤種做到優(yōu)質(zhì)利用和保護(hù)性開發(fā)，制定出合理的管理政策和法規(guī)，用政策和法規(guī)約束不合理利用特種煤的行為，強(qiáng)化按熱量配煤、按煤質(zhì)配煤和按用途配煤等的特種煤專用、精用的管理措施。這對于避免煤炭資源的浪費(fèi)和環(huán)境保護(hù)，以及大力推進(jìn)我國煤炭資源高效清潔利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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Study on the evaluation index system of coal gasification quality in China

ZHANG Yan1，2，3，LIU Chenglong1，3，4，GAO Tianming1，5，ZHOU Fengying1，2，3，YAN Qiang1，2，3

(1.Research Center for Strategy of Global Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China；2.Institute of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China；3.MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment，Beijing 100037，China；4.Earth Science and Surveying Engineering，China University of Mining and Technology(Beijing)，Beijing 100083，China；5.Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100101，China)

Different coal gasification processes and different types of gasifier have different requirements for coal quality.If the selection is incorrect，the production index of the coal gasification plant will decline or even fail to operate properly.Therefore，through the investigation of China's coal chemical industry technology development situation，the requirements of coal blending in entrained flow furnace，pulverized coal gasifier，entrained flow gasifier，fluidized bed gasifier and fixed bed gasifier are collected and analyzed in detail.According to analysis of the sampling test and compare with the shortcomings of the existing evaluation index，we update the requirements for the previous coal gasification index.In the end，we set up a set of coal quality evaluation index system for coal gasification according to China's current situation for the first time.

coal gasification；the requirements for coal quality；evaluation index system

2017-04-08 責(zé)任編輯：宋菲

地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)項(xiàng)目“全國特種煤資源綜合評價(jià)與信息系統(tǒng)建設(shè)”資助(編號：DD20160189)；地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)項(xiàng)目“能源安全綜合研究與動(dòng)態(tài)跟蹤評價(jià)”資助(編號：DD20160084)

張艷(1980-)，女，副研究員，主要從事能源經(jīng)濟(jì)與能源政策方面的研究工作，E-mail：lydiazhang@cags.ac.cn。

高天明(1980-)，男，副研究員，主要從事資源經(jīng)濟(jì)與政策方面的研究工作，E-mail：gaoming0920@aliyun.com。

TQ54

A

1004-4051(2017)07-0041-07