（神华宁煤集团煤化工公司研发中心，宁夏 银川750411）
［摘 要］以实际煤气化生产用原料煤为例，基于生产中煤灰成分与灰熔融特性的检测数据，对煤灰中总酸、总碱、酸碱比以及SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO含量对灰熔点的影响进行分析，对熔融指数FI、灰渣形式与灰熔点的关系进行探讨，旨在从灰成分的不同角度研究煤灰灰成分对灰熔点的影响。结果表明，煤灰中单一化学成分含量多少与煤灰熔融特征温度间没有绝对的规律，且目前不同的学术研究观点也对煤灰成分与灰熔融特性的关系有不同的见解，没有普遍和万能的理论规律，因此需要对二者的关系有一个辩证客观的认识。
［关键词］ 煤灰成分；灰熔融特性；熔融指数；灰渣
［中图分类号］ TQ 53 ［文献标志码］B ［文章编号］ 1004-9932（2014）06-0058-04
目前气流床气化炉均采用液态排渣，即要求气化炉内的操作温度超过灰渣流动温度，使灰渣处于熔融状态，以便灰渣能以液态形式排出气化炉。实际生产中经常会遇到炉壁衬受高温液态煤灰渣侵蚀和液态煤灰渣流动不畅而产生的堵渣问题［1-2］。考虑到气化炉耐火材料、测温元件的寿命及运行的经济性，气化炉内的操作温度不宜控制过高。工业生产中通常采用煤灰的流动温度（FT）作为判断依据，以判断某一煤种是否适用于气流床气化技术［3-4］，而煤灰的流动温度主要取决于煤灰的成分，因此越来越多从事煤气化工作的人开始关注煤灰成分对灰熔融特性的影响［5-6］。
本文以神华宁煤集团（简称神宁）甲醇厂水煤浆气化装置为例，从气化原料煤的煤灰成分和灰熔融特性入手，在前人研究的基础上从灰成分的不同角度研究灰成分对灰熔点的影响，解析二者内在的联系和规律。
1 气化原料煤灰成分与灰熔点
神宁甲醇厂水煤浆气化装置采用的原料煤为宁夏宁东地区羊场湾一矿煤样，选取2012—2013年实际生产期间对原料煤的112次有效分析数据，综合整理后得到原料煤灰成分和灰熔点的平均值、最大值和最小值，如表1。
2 煤灰成分对灰熔点的影响分析
2.1 总酸和总碱的影响
煤灰熔融温度的高低取决于煤灰中各元素的组成及含量。一般认为，煤灰中酸性氧化物（SiO2、Al2O3等）含量越高，煤灰的熔融温度越高，碱性氧化物（Fe2O3、CaO等）含量越高，煤灰的熔融温度越低。图1、图2分别为神宁甲醇厂煤灰总酸（SiO2+Al2O3+TiO2）、总碱（Fe2O3+CaO+MgO）含量与FT的关系曲线。
从图1可以看出，FT并没有随煤灰总酸含量的升高而升高。同样，从图2可以看出，FT也并没有随煤灰总碱含量的升高而降低。从图1、图2不能看出FT与煤灰总酸或总碱含量有必然的联系和规律。统计30个流动温度较低的煤灰的总酸含量平均值为54.03%，总碱含量平均值为37.19%，计算出酸碱比为1.45。
2.2 酸碱比的影响
不同地区的煤种由于煤化程度、煤岩类型以及地质条件的不同，煤灰的酸碱比对灰熔融特性的影响也会有所差别。有学者［7］在研究陕西华亭煤后得出结论：煤灰的酸碱比在1.60～2.13时，煤灰熔融温度最低。但在研究宁东矿区红柳煤的过程中发现，通过添加助剂的方式控制煤灰的酸碱比在1.0～1.5，也会得到较低的灰熔点。神宁甲醇厂煤灰酸碱比与FT的关系曲线如图3……
更多内容请见《中氮肥》2014年第6期