小氮肥第43卷第12期2015年12月
优化原煤配比，提高航天炉装置运行效益
于松芝童维风黄保才吴学仕
（安微晋煤中能化工股份有限公司安徽临象236400）
0前言
原料煤煤质的优劣对其气化反应过程有着十分重要的影响。航天炉粉煤气化系统中的粉煤流速高、气化反应速度快、停留时间短，工艺对原料煤的粒度、水分含量、特性等要求很高。气化炉需要一个稳定的渣层，而人炉的煤种更换和煤质的频繁波动，难以进行预见性的调节，都不利于装置的安全运行。因此，无论是从技术经济角度考虑，还是从安全生产角度考虑，都应该探索适合于航天炉粉煤气化装置特点的原料煤煤种。
航天炉粉煤气化运行现状
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由于煤炭行情的变化以及公司发展战略调整，使用单一煤种进行气化反应不能充分发挥出航天炉装置经济运行的优势，因而为寻求煤气化较适宜的煤种及比例，在实际运行中需要对人炉煤种、比例进行频繁切换，导致气化炉燃烧流场及水冷壁保护渣层处于不稳定状态，主要表现为炉温波动、各项消耗上升。
2013年至2014年，影响安徽晋煤中能化工股份有限公司航天炉系统消耗的主要因素及所占比例：46.0%煤种变化，26.5%设备原因，7.5%计划停车，6.0%操作失误，4.0%设计缺陷，10.0% 其他原因。
由于气流床气化炉自身的特点，对原煤的均
质化要求较高，而气化原煤配料工序的设备、工艺特点决定广难以实现原料煤配比的精确性与配煤的均质化。航天炉粉煤加压气化工艺与德士古水煤浆炉、GSP炉有相似之处，但也有其自身的特点和优势，拓宽煤种是实现航天炉经济效益最大化的必然趋势。根据原料煤试烧结果提出优化配煤方案并多次进行试烧，经过进一步优化，使原料煤
配比方案逐渐趋于完善。万方数据
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2影响航天炉装置经济运行的原因分析 2.1煤质变化过大，调整不及时
航天炉粉煤气化装置自投产运行以来，多次出现工况大幅度波动甚至停车事故。究其原因是煤库存数量少、人炉原料煤切换频繁，给气化工艺调整带来困难。由于所用原料煤的质量达不到设计要求，造成煤耗、氧耗明显超过设计值，从而影响气化装置经济稳定运行。
2.2掺烧煤种及比例调整频繁
在很长一段时间内，航天炉使用原料煤种类一直在5种以上。由于不同煤种的有关组分、煤灰熔融温度、煤灰流动特性等不同，每次更换煤种都会导致气化炉水冷壁重新换渣，而气化炉每次完成换渣大约需要8h，甚至更长时间，在此期间，
工艺波动，各项消耗也随之上升。 2.3原料煤配比不合理
航天炉在实际运行中，当煤种变化时，容易造成航天炉渣口堵渣，被迫大幅度降低生产负荷。由于这些原因，限制了航天炉原料煤适用范围。因此，很有必要针对航天炉煤气化煤种适应性进行探索，拓宽航天炉适应性煤种选择范围，对于保证航天炉粉煤加压气化装置长周期稳定、安全、经
济运行具有重要的现实意义。 2.4烧嘴设计问题
(1)在长期的运行中，烧嘴易出现不同程度的磨损、头部龟裂，从而影响气化炉的燃烧流场，致使气化炉水冷壁挂不稳定和煤的燃烧不究全。因此，烧嘴还需要进一步优化、改进。
（2)在运行中，由于加减负荷过快，烧嘴头部易附着熔渣。氧和煤通过烧嘴高速喷出，由于烧嘴顶部附近是炉膛内的温度低点，在炉膛内激烈的气渣返混中易有少量的熔渣附着在烧嘴顶部，导致烧嘴偏流，破坏了气化炉稳定的燃烧流场，造