楊備戰(zhàn)

（神華榆林能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

1 我國水煤漿氣化技術發(fā)展現(xiàn)狀與應用技術

1.1 我國水煤漿氣化技術發(fā)展現(xiàn)狀

水煤漿氣化技術興起于20世紀70年代，水煤漿為液態(tài)燃料，具有燃燒穩(wěn)定、污染較少等特點，可以作為燃料或者合成氣原料廣泛應用到工業(yè)生產中。水煤漿是由煤、水和其他化學產物按照固定配比形成的混合燃料，因為其中具有水成分，因此水煤漿擁有流動性，因此也成為流動燃料液體應用到生產生活中、因為其是液體，因此可以霧化，在其處于霧化狀態(tài)下，其燃燒效率較高，能夠完全地轉化為二氧化碳。水煤漿較為廉價，應用到工業(yè)生產中能夠在一定程度上代替石油，從而緩解可能出現(xiàn)的石油問題，降低燃料支出成本，同時也能夠保護環(huán)境，對環(huán)境產生較少的污染。水煤漿中，水煤配比為7∶3。在水煤漿的制作過程中，涉及高溫、流動和高壓等物理過程和化學反應等，正確把握這些影響因素則能夠促進水漿煤氣化技術中的問題得以迎刃而解。

1.2 我國水煤漿氣化主要應用技術

現(xiàn)有的水煤漿氣化技術主要為華東理工大學多噴嘴對質式水煤漿氣化技術，德士古水煤漿加壓氣化技術，多元料漿新型氣化技術和水煤漿-膜式壁-輻射廢鍋氣化技術等。清華爐技術的應用也標志著我國水煤漿氣化技術向大型化技術發(fā)展。華東理工大學多噴嘴對質式水煤漿氣化技術作為中國自主知識產權的大型煤氣化技術，能夠做到合成氣的深度加工和利用，在此技術中應用到催化劑、反應器和加工工藝。在該工藝中，應用到了預膜式噴嘴，且利用煤漿霧化這一方式促進燒嘴的使用壽命延長；在噴嘴對質放置的基礎上，充分強化了物料混合，從而促進氣化反應進一步發(fā)展，能夠有效地減少廢料。

現(xiàn)階段在重油氣化基礎上發(fā)展起來的主要技術即非常成熟的德士古水煤漿加壓氣化技術。該技術不僅擁有較長的裝置運行周期，而且對于各種煤氣化都可以充分應用，同時可以采用多元料漿氣化等混燒方式制備，使得原料成本能夠大幅降低且具有較高的計劃經濟性。同時，德士古水煤漿加壓氣化技術具有較強的連續(xù)性，可以采用液態(tài)排渣或連續(xù)進料等方式，既不會影響氣化爐，也有效提升了生產連續(xù)性。此外，煤漿壓力在加壓氣化方式下，主要由高壓煤漿泵提供，大幅節(jié)省了壓縮氣體時需要消耗的能源。只有在1400℃左右高溫下，才能讓這種方式進行氣化，可以采用輻射鍋爐等方式回收廢熱，既節(jié)約了能量又降低了成本。產品氣體在這種方式下采用高溫氣化的方式，因此氣體中不會含有酚類物質與焦油。即便氫類物質包含在廢水中也比較容易處理，大幅降低了對環(huán)境可能造成的污染。使用德士古水煤漿加壓氣化技術，存在的主要缺點是投資成本較高，所使用的主要設備與閥門等一些關鍵設備都需要從國外進口。

1.3 使用德士古水煤漿加壓氣化技術需要注意的問題

使用德士古水煤漿加壓氣化技術，要注重對煤質的選擇，一定要選用穩(wěn)定性能較強且流動性較好的水煤漿，這樣才能達到提升氣化效率的目的。同時，氧煤比作為控制反應溫度時的主要參數(shù)，可以有效控制爐溫。如果在一定程度上增加了氧煤比后，氣化爐中就會進入較多的氧氣，最終致使一氧化碳含量在合成氣中增加，這個結果對生產極其不利。在此情形下。爐體耐火磚會由于高溫的加劇而降低其使用壽命，對于煤的灰熔點來說，添加一定量的助溶劑可以有效降低熔點。此外，還要注意若想保持化學平衡就不能隨意提高反應壓力，這樣會加快反應速度并增加反應物的濃度，對于水煤漿的霧化質量而言，采用氣化的方式非常有利。

2 我國水煤漿氣化技術發(fā)展中出現(xiàn)的問題

2.1 制造能耗較高

水煤漿氣化技術應用時需要利用到水和煤并進行物理作用，但在實際進行技術應用時，往往出現(xiàn)制造能耗較高的現(xiàn)象，這就導致生產成本較高，從而影響水煤漿氣化技術的進一步應用。制造能耗較高往往與技術應用、設備和制造人員的操作方法與操作技術有關，因此應該采取一定措施降低制造能耗，提升水煤漿氣化技術應用程度。

2.2 煤炭資源利用不合理

水煤漿氣化技術的重要原料就是煤炭，但實際上現(xiàn)在存在著煤炭資源利用不合理的問題，這往往存在于設備老化問題導致煤炭資源無法得到有力轉化，因此企業(yè)應該積極進行設備更改，從而提升煤炭資源利用，降低生產成本。

2.3 技術較為陳舊

技術較為陳舊，在此方面則需要進行技術觀念更新和技術內容更新，這也需要更多的技術人員審視自己，先找出自己有哪些落后觀點，并在積極利用先進設備的基礎上進行技術更新。

2.4 對廢棄物利用效率不高

相關人員還要加大對廢棄物進行資源化利用的方案研究。因為在煤氣化與合成過程中會產生一定的有機廢水，將聚丙烯酰胺這種絮凝劑添加在整個濃縮沉淀過程中，污泥經過濃縮脫水之后呈現(xiàn)出膠體狀態(tài)或絮凝狀態(tài)，而這時污水的持水能力非常強，有將近80%左右的水分包含在污水泥中且基本上呈現(xiàn)束縛水形態(tài)，而這種形態(tài)的污泥需要較高的烘干成本，經濟利用價值極低。還有一些高污染的有機組分、重金屬以及無機物等包含在化工污泥中，相關管理人員如果不能對其進行合理處置就會致使環(huán)境污染。就目前而言，我國一些企業(yè)常常是在棒磨機中摻入一定量的化工污泥，利用這種方法制成水煤漿進行氣化。但是，這時煤漿黏度會因為絮凝以及高內水等特征而急劇上升，從而出現(xiàn)磨機出料不暢等相關問題。

3 我國水煤漿計劃技術的發(fā)展趨勢

3.1 以選用先進設備的方式降低制造能耗

選用先進設備能夠合理地降低能耗，從而降低水煤漿氣化技術的應用條件，降低生產成本，為企業(yè)經營謀求更多的利益。雖然在本階段強調用先進的設備降低制造能耗，但是企業(yè)更應該從自身角度出發(fā)，在企業(yè)能夠承受的范圍內選取設備。在選擇設備時，還應該注意選擇操作較為簡單、參數(shù)設置較為簡單的設備，這樣才能夠更好地滿足企業(yè)的經營需求。

例如，在進行汽化爐選用時，在設置水煤漿-水冷壁氣化技術工藝時，則應該選用較為先進的炭洗塔，在選擇炭洗塔時，應該根據(jù)企業(yè)所選取的備選煤炭直徑來進行選擇，防止直徑過大影響炭洗塔的正常使用，且直徑過小將會導致炭洗塔中過濾不當，從而影響汽化爐的正常運作。在選完設備后，還應該對設備進行積極維修，在日常生活中加大對設備的維修，能夠適當?shù)匮娱L設備的使用壽命，更好地降低生產成本。

3.2 合理利用煤炭資源

合理利用煤炭資源，需要企業(yè)根據(jù)自身的實際生產情況和商品發(fā)行情況選擇合適的水煤漿及水煤漿水冷壁氣化技術。如清華爐水煤漿氣化技術也可以分為非熔渣-熔渣分級氣化技術等與水煤漿-膜式壁-輻射廢鍋氣化技術等，這些技術都擁有一定的應用條件和實際缺陷，企業(yè)應該根據(jù)自身需求進行選擇。雖然先進的技術能夠滿足最廣大的生產需求，但先進技術的應用也代表著成本的提升和生產規(guī)模的擴大，因此企業(yè)應該在保障自身發(fā)展需求的基礎上選擇恰當?shù)纳a技術。

例如，如果企業(yè)的生產規(guī)模較大，那么就可以選用清華爐進行水煤漿氣化技術應用。清華爐規(guī)模較大，其能夠滿足長時間工作的需求。在應用清華爐進行非熔渣-熔渣分級氣化技術應用時，則應該注意氧氣管供給問題，保證氧氣管供給能夠滿足連續(xù)性的氧氣供給，在實際供給時應該保障氧氣的純度，不能讓氧氣中混入其他的空氣成分，這樣將會導致水煤漿氣化技術應用出現(xiàn)問題，導致水煤漿的構成比例失調。同時，保障溫度均衡分布，穩(wěn)定供熱，這樣才能夠保障化學變化的外部場所保持穩(wěn)定，從而更好地進行水煤漿氣化技術實施。

3.3 提升技術水平

提升技術水平，首先需要在人力資源方面做到提升技術應用觀念，才能夠正確地發(fā)揮人力資源對于技術水平的促進作用。企業(yè)在進行招聘時，應該選擇擁有較強知識水平和豐富理論知識的人員進行上崗就業(yè)。并且，管理人員應該保證工作人員持證上崗，工作人員也應該不斷地提升自己的技術水平和技術能力，從而更好地服務自己的工作崗位。

例如，管理人員應該定期對技術人員展開培訓，讓技術人員參與培訓，不斷提升自己的工作能力。技術人員也應該將自己的工作內容形成定期反饋，并將工作意見和工作建議反饋給管理人員，管理人員也應該利用這些意見和建議來改善技術人員的工作環(huán)境，提升技術人員的工作待遇。最主要的是，管理人員也應該鼓勵技術人員對水煤漿氣化技術展開探究，不斷利用自己的知識水平和理論知識來豐富水煤漿氣化技術，改善水煤漿氣化技術的應用環(huán)境。

3.4 拓展水漿煤氣化技術成果應用循環(huán)

在水漿煤氣化技術的實際應用中，往往會涉及高效節(jié)能型水冷壁直連廢鍋全熱回收煤氣化技術的應用，在此過程中利用冷水對廢鍋進行冷卻，并在此基礎上適當?shù)幕厥彰簹?，從而進行冷水和煤氣的二次利用。在進行水漿煤氣化時，因為水漿煤中的煤炭與水的比例在7∶3，因此在循環(huán)過程中有部分水資源被浪費，相關人員可以合理地改進設備與技術應用，從而提升水資源的利用率，在降低成本的基礎上做到節(jié)約水資源，為企業(yè)謀求更多的利潤，進一步促進水煤漿氣化技術的改善。

例如，設計人員可以利用二階導管和蒸騰技術，將水蒸氣進行合理的傳輸，并將水蒸氣和煤氣進行有效分割，在分割的基礎上進行回收利用。這樣回收的水蒸氣可能存在雜質，因此可以傳輸?shù)礁咝Ч?jié)能型水冷壁直連廢鍋中，供該儀器進行冷處理。

4 結束語

對我國水煤漿氣化技術及發(fā)展趨勢展開探究，在一定程度上能夠促進相關從業(yè)人員對于該技術的了解，并能夠結合理論與實際經驗對我國水煤漿氣化技術應用中產生的問題進行探究，從而不斷促進水煤漿氣化技術的完善，并做到在節(jié)省生產成本和生產環(huán)節(jié)的基礎上，保障質量和對環(huán)境產生較少污染，滿足飛速發(fā)展的需求。相信從降低制造能耗、合理利用煤炭資源、提升技術水平和拓展水漿煤氣化技術成果應用四方面出發(fā)對我國水煤漿氣化技術發(fā)展趨勢進行了分析。