配煤在煤化工中的应用

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摘要：现代的煤化工企业，为了满足技术可行性和最大的经济效益，配煤技术在锅炉的动力用煤和气化炉的原料用煤中发挥了重要作用。

关键词：配煤 应用 锅炉 气化炉

0 引言

配煤技术是以煤化学、煤的燃烧动力学和煤质测试等学科和技术为基础，将不同类别、不同质量的单种煤通过筛选、破碎、按不同比例混合和配入添加剂等过程，改变单种用煤的化学组成、物理性质和燃烧特性，充分发挥单种煤的煤质优点，克服单种煤的煤质缺点，提供可满足不同设备用煤要求的煤炭产品的技术。目前该项技术已广泛应用在我国现代煤化工生产中。配煤可以通过人工计算，也可以利用先进的配煤软件。

1 配煤作用

煤化工企业中的锅炉和气化炉对煤质有一定的要求，在现有生产条件下，要提高锅炉热效率和气化炉反应效率，同时满足经济效益、社会效益、环境效益，就要通过配煤手段，保证用煤设备达到正常高效运行。煤质过高或过低都可能影响用煤设备的工作效果。煤质达到设计要求后，通过配煤技术，可打破用煤设备对煤质的限制，使现有煤炭资源得到充分利用，减少成本投入。配煤扩大了动力煤和原料煤资源，把几种煤配合成高效用煤，并可提高化学产品产率。配煤可以少用好煤，多用差的煤，优化用煤结构，尽量以有效的资源投入获取优质产品。按照不同地域的大气环境特点和水质特点，将多种品质的煤炭资源综合利用，有助于对燃煤的硫分及氮、氯、砷、氟等有害元素含量进行调节，限制SO2、NOx等有害元素排放，达到环保要求。

2 配煤在锅炉用煤中的应用

燃煤类型是锅炉选型必须考虑的主要因素。如果煤质与锅炉类型不符，则锅炉的安全性能和使用寿命都会受到影响，可能降低锅炉出力，增加锅炉热损失，降低锅炉工作效率。采用与锅炉类型不符的燃煤，也可能影响锅炉燃烧的稳定性，不易将煤炭燃尽；锅炉炉膛结渣、受热面超温、腐蚀甚至磨损，也会污染大气，降低空气质量；燃烧效果不佳必然浪费燃料，从而提高燃料费用和产汽发电成本。现场操作过程中，常因煤质变化大，造成锅炉炉膛结焦、超温、爆管或熄火。

经分析，可通过配煤掺烧技术来稳定煤质，有效解决上述问题，确保锅炉机组稳定运行。配煤掺烧技术是目前既经济又安全的燃煤方式。具体操作步骤是：不稳定的煤源会影响燃煤效果，缩短锅炉使用寿命，因此当煤粉进入炉膛前，结合锅炉使用要求，将各类煤种按固定配比混合在一起，即配煤混掺，往往可以有效解决不同煤质的燃煤问题，确保锅炉安全稳定运行。就目前国内建设资源节约型企业的基本要求来看，配煤掺烧技术也是一项长久发展之计。

3 配煤在气化炉用煤中的应用

煤化工企业气化单元是将煤粉在气化炉内的高温和加压环境下，与纯氧及过热蒸汽发生部分氧化反应，制备合成气。气化炉的反应在高温加压条件下发生多相反应，影响因素较多，其过程极为复杂。不论是哪种煤气化工艺，其反应机理基本都是相同的。但是，受不同煤种、不同工艺（温度、压力、加热速率）和气化炉型的影响，最终的气化产物和气体成分也有一定的差异。气化炉用煤中的灰分含量对产气量、渣量等都有重要影响。

某公司气化用原料煤，就采用配煤工艺，将精煤和沫煤按一定的比例配送到煤粉制备单元利用。2012年全年精粒煤平均灰分为8%，沫煤平均灰分为20%，精粒煤平均价格为240元/吨，沫煤平均价格为160元/吨，气化用煤煤质灰分要求为15%-18%，煤质灰分减少1%，精粒煤配比增加8.3%，用煤成本增加6.67元/吨，按照吨甲醇耗原料煤1.7吨/吨测算即甲醇成本增加11.34元/吨，因此灰分越低，甲醇产量越高。气化用原料煤按照灰分为15%计算，此种精粒煤与沫煤掺和比最经济控制范围为42：58（72%）。

4 结束语

煤化工企业所用原料煤主要包括锅炉的动力用煤和气化炉的原料用煤。由于不同的矿区、不同的开采阶段、不同类型的商品煤，其水分、灰分、挥发分、固定碳、硫含量、发热量等指标各不相同，从经济性和技术性角度，配煤技术在满足生产运行中发挥着重要作用。

参考文献：

[1]王晓琴.炼焦工艺[M].北京：化学工艺出版社，2005.

[2]晏善成，郑明东，严文福.配煤技术的发展[J].山东冶金，2006（05）.

[3]郭生章.应用价值工程 选配煤焦方案[J].价值工程，1991（06）.

作者简介：

杨涛（1985-），男，工程学士学位，助理工程师。