（兖矿峄山化工有限公司，山东 邹城273500）
［中图分类号］TQ 546［文献标识码］B［文章编号］1004-9932（2013）
0 引 言
我公司现有27台φ2 600 mm固定床常压间歇气化炉，该气化炉以无烟块煤或焦炭为原料，对原料的粒度、热稳定性、灰分、灰熔点等要求较高。自2008年下半年发生经济危机以来，尿素市场价格持续低位徘徊，主要原料无烟煤价格却一直在高位运行，尿素成本居高不下，企业连年亏损。由于国家“十二五”期间化肥优惠政策将逐步减少或取消，综合成本高的落后产能将逐步退出，所以采用兖矿当地廉价烟煤和先进的煤气化技术对原料结构进行改造是公司的发展方向。经过多次考察和论证，适合使用兖矿当地烟煤的气化技术有兖矿自主知识产权的干粉煤气化技术、水煤浆四喷嘴气化技术、德士古水煤浆气化技术及U-GAS气化技术。前3种气化技术改造投资大，现有装置利用率低。U-GAS气化技术对煤种的要求更宽泛，其气化压力（0.5 MPa或1.0 MPa）更容易与现有系统对接，且后续改造投资较少，因此，U-GAS气化技术更适合于我公司的原料结构改造。
1 U-GAS气化装置简介
粉煤在气化炉内借助吹入的气化剂（氧气、水蒸气、二氧化碳或氮气）在床层中沸腾流化，气化剂与煤粉充分混合接触在高温条件下发生煤的热解和氧化还原反应，最终达到煤的气化。煤灰在气化炉内中心高温区粘聚形成灰球，借助煤和灰的质量差异，使灰球与煤粉分离并从炉底排出。随煤气带出的粉尘经两级旋风除尘分离后返回气化炉内继续进行气化反应，从而提高碳的转化率。U-GAS循环流化床粉煤气化工艺与一般的流化床气化工艺的不同之处在于炉内设置了中心管，利用富氧度高的气化剂形成中心高温区，使炉渣在中心高温区内粘聚成球状，同时在气化炉底部设置了分离装置，借助质量差异将煤粉与灰球分离，从而达到选择性排灰的目的。
U-GAS循环流化床粉煤气化装置由加煤系统、气化炉、余热回收系统、除尘系统、排渣系统等组成。
（1）加煤系统
原料煤经破碎、筛分、干燥后送入煤缓冲斗，经煤锁斗充压后进入加煤斗，由星型给料机控制加煤量，并在输送气体助推作用下将煤连续稳定地送入气化炉。
（2）气化炉
气化剂按不同比例混合后，从气化炉底部分3路进入气化炉，在气化炉中和加入的煤粉发生气化反应，分为破粘、脱挥发分、热裂解、气化、灰团聚、灰渣分离等几个环节。粗煤气从气化炉的顶部引出，进入一、二级旋风分离器除尘后送往余热回收系统。
（3）余热回收
来自二级旋风分离器的粗煤气温度约1 000 ℃，进入余热锅炉系统进行余热回收并副产气化过程需要的水蒸气。
（4）除尘系统
回收余热后的煤气经过高效旋风、布袋除尘器后，粗煤气中粉尘含量≤5 mg/m3，去水洗塔进一步除尘降温后送往净化脱硫工段。
（5）排渣系统
排渣系统由冷渣段、锁斗、冷渣机和输送系统等组成。来自气化炉底部的热灰渣经排灰管与上行进入气化炉的水蒸气逆流接触换热，初步降温至600 ℃左右，随后进入灰冷器与冷却水间接换热，冷却至约100 ℃，进入气流输送系统送至渣仓。
2 U-GAS气化炉试烧烟煤分析
2011年8月7—12日，我公司在枣庄埃新斯新气体有限公司的U-GAS气化炉示范装置上进行了煤样试烧，试烧煤样为兖矿兴隆庄煤矿的烟煤。煤样的工业分析及特性见表1，不同负荷的粗湿合成气和净合成气（湿法脱硫后的煤气）组成（体积分数）分别见表2、表3。
3 试烧结论