0 引言

中国是一个富煤少油贫气的人口大国，在化石燃料资源中煤炭资源量超过90%，而油、气资源量匮乏。进入21世纪以来，每年进口大量石油，2013年原油净进口量首次突破3亿t，进口依存度扩大至61.7%[1]。因此，国家在“十三五”及2030年能源领域中长期发展规划中，将煤炭高效分质利用、煤化工放在十分重要的位置，提高煤炭的利用效率[2-4]。

排队等着老徐摊煎饼，才知这对母女是从江北赶来的，开车四五十分钟，带着折叠轮椅，就为了圆女儿一个梦：再吃一回老徐煎饼。

随着钢铁工业的发展以及高炉大型化和高炉富氧喷吹等技术的广泛应用，对焦炭质量的要求越来越高。同时，我国优质炼焦煤资源日趋贫乏，这对炼焦工业提出新的挑战。如何优化煤炭资源利用、扩大炼焦用煤范围、改善焦炭质量，以满足高炉炼钢的要求，日益得到炼焦工作者的重视[5]。

中国平煤神马能源化工集团地处中原地区，为全国第二大炼焦煤生产基地，依据该地区具有的丰富炼焦煤资源特点，以现代煤化工技术为支撑点，提出以焦化工业为主线的煤炭分质利用思路，为高灰点的烟煤矿区煤炭的洁净高效利用提供技术参考。

1 煤炭资源特点

1.1 煤炭资源量

平顶山煤田煤炭探明储量和预测储量共计92亿 t[6]，中国平煤神马集团所辖平顶山煤田、韩梁煤田和朝川煤田面积767 km2，我国品种最全的炼焦煤、动力煤生产基地。截至2004年底，集团公司总体规划区内储量112亿 t，可采储量22亿 t。其中，生产矿井地质储量31.3亿 t，可采储量17.6亿 t；在建井地质储量8.2亿 t，可采储量4.4亿 t。规划矿井地质储量80.5亿 t。

1.2 煤质特点

在我国商业应用的大规模气流床气化炉工艺中，不同气化炉特点不同。理论上讲，煤种适用性广泛，但实际工业运行时，不同气化炉对原料煤性质还是有不同的要求，各气化炉特点分别概述如下[7-9]。

b) 需要在触摸屏组态设计软件中“通信→连接”中做如下设置：在连接设备通讯驱动程序下拉列表选择SIMATIC S7 200；在线选择“开”；参数列表中：

在保有82.31亿t地质储量中，高硫煤(St>3%)为4.19亿 t，该原煤硫分的两极值为3.65%～5.14%，精煤硫分为3.37%～4.52%，煤中硫的主要赋存形式为有机硫，一般物理洗选加工难以脱除；中硫煤(St>1.5%)为6.74亿 t，而低硫煤(St<1.5%)为71.38亿 t，也有一些煤层煤中硫含量低于0.5%，属于特低硫煤。

为了比较国内主炼焦煤结焦特性之间的差异，在实验室模拟炼焦条件下，分析了单种煤的结焦特性(表2)。

对于生产炼焦精煤洗选过程中副产的中煤、煤泥、煤矸石以及灰分大于30%的难选煤，可采用循环流化床锅炉燃烧发电[10]。

矿区内的煤灰分组成以SiO2、Al2O3为主，煤灰熔融特征温度ST一般大于1 350 ℃，多数样品大于1 400 ℃。

从不同煤层煤样的分析结果可见：①丁、戊组煤可以通过洗选，生产灰分在16%左右的非炼焦用精煤，精煤回收率可达60%；②庚组煤特点明显，灰分低、可选性好、煤岩显微组分特殊，镜质组分含量高达85%，而惰质组分含量很低、不到10%，且粘结性好，可以生产出灰分很低的优质炼焦煤精煤。

由于庚组煤的粘结性特殊，应加强对这类煤的粘结性、结焦性和与其他煤种配合性能的进一步详细研究，争取做到优煤优用，增加我国的炼焦煤源和主炼焦煤的供应量。

2 烟煤分质利用技术路线

多喷嘴对置式气化炉气化工艺是由华东理工大学等单位自主开发的。该气化炉的4个工艺烧嘴均采用预膜式烧嘴，其雾化夹角大，雾化效果好，又因采用对撞方式，其混合更加充分。这种技术不但有效气体成分高(CO+H2最高达到85%)，而且反应完全，灰渣残碳含量低，碳转化率高。该气化炉也是当前国际上正在运行的最大水煤浆气化炉，单台气化煤量为3 000 t/d，而处理煤量为2 000 t/d气化炉，自2009年6月15日在江苏灵谷化工投入运行以来，创造多项新纪录。由于采用水煤浆的耐火砖壁气化炉，对煤质要求和局限性与Texaco气化炉类似。

 

表1 典型洗精煤的煤质分析结果Tab.1 Typical coal clean coal analysis results

  

Mt/%Mad/%Ad/%Vd/%FCd/%Vdaf/%St,d/%G值13.400.8010.1222.8966.9925.470.3684流动度/DDPM最大流动温度/℃开始流动温度/℃结束流动温度/℃膨胀度软化温度/℃最大收缩率最大膨胀率Y值/mm479456412495471133416

2.1 洗选低硫精煤用于炼焦

2.1.1 合理选择炼焦煤供应地和配煤方案

选择适当的炼焦煤及其合理调整配煤比是提高焦炭质量的基本措施。随着对煤成焦机理的深入研究和大量的配煤试验和生产实践经验，人们相继提出了许多预测焦炭强度的方法，通常将这些方法在配煤实际生产中综合应用，对提高焦炭强度和经济效益都取得了一定成效。

2.1.2 配入添加物

添加物是在装炉煤中配入适量的粘结剂和抗裂剂等，以改善其结焦性的一种特殊技术措施。对于低流动度的弱粘结性煤料，配入粘结剂后，有改善焦炭机械强度和焦炭反应性的功效；而对于高流动度的高挥发性煤料，配入抗裂剂后，可改善焦炭气孔结构、增大焦炭块度、提高焦炭机械强度。

2.1.3 采用炼焦新技术

为了拓宽炼焦煤资源，在常规配煤基础上，开发了一些扩大炼焦煤源和提高焦炭质量的新方法，如煤调湿技术、捣固炼焦技术和干熄焦等。

(1)煤调湿技术(Coal Moisture Control)。是一种炼焦煤的预处理技术，通过加热来降低并稳定和控制装炉煤的水分，将炼焦煤料在装炉前去除一部分水分，保持装炉煤水分稳定在5%～6%，然后装炉炼焦，既可达到增加效益的目的，又不因水分过低而引起焦炉和回收系统操作的困难，使入炉煤密度增大，可使焦炭质量提高。

(2)捣固炼焦技术。捣固炼焦不仅能将炼焦用煤范围扩大到高挥发分煤，还能扩大到半无烟煤和石油焦等低挥发分惰性物料，可多配入10%～30%弱粘结煤，甚至非炼焦煤。

(3)干熄焦技术。采用惰性气体冷却赤热焦炭，在熄焦过程中，焦炭缓慢冷却，减少了焦质内部热应力网状裂纹，降低了气孔率，因此能提高焦炭强度，增大真密度(尤其是焦炭热强度)，同时可以减少废弃排放。

各煤层煤质均属于强粘结性和特强粘结性煤，其中，1/3焦煤粘结性指数(GRI)为84～98，肥煤的GRI为93～97，焦煤的GRI为72～87。

 

表2 单种炼焦煤的成焦特性Tab.2 Coking properties of single coking coal

  

煤种产焦率/%粒径/>13 mm粒径/3～13 mm粒径/1～3 mm粒径/<1 mm抗碎强度M13/%耐磨强度M3/%山西古交82.2892.082.001.963.9692.085.92河南平顶山79.5590.334.131.883.6690.335.54安徽临涣80.6974.9517.523.733.8074.957.53

GSP气化法是1976年由原东德VEB Gaskombiant的黑水泵公司开发的下喷式加压气流床液态排渣气化炉，其结构及工作原理兼备德士古和Shell气化炉两者的优点。

从辛镇-广利地区探井的测试结果看，压力受构造控制明显，多条北东向断层构成王家岗断裂带泄压明显，控制了超压边界，西北洼陷区域压力系数大于1.6，辛176地区则达到1.8，向南越过王家岗断裂带迅速过渡为常压（图3）。地层压力与构造、储层一起，控制了本区的油气成藏，为流体的运移提供了重要的运移动力。

我向来个性坚强独立，从事市报记者的工作又把我历练得视野开阔、思想活跃，“三等女”是我引以为荣的称号。当初，乔振宇信誓旦旦捧着一大束玫瑰花向我求婚时，我再三向他重申了自己对婚姻对伴侣在感情、事业、家务和经济上“平等享有、对等付出、同等对待和共同经营”的宗旨，乔振宇把头点得如鸡啄米，把胸脯拍得当当响，我这才放了一百二十个心上了他的贼船。

2.2 适应性分析

该矿区属于多煤种煤田，煤种有气煤(QM)、肥煤(FM)、1/3焦煤(1/3JM)、焦煤(JM)、瘦煤(SM)、贫瘦煤(PS)和无烟煤(WY)。

2.2.1 GE-Texaco气化炉

Texaco水煤气化炉起源于1952年开发成功的渣油气化炉，经过半个世纪发展，Texaco已是国际上最成熟的大型商业化煤气化技术之一，但是Texaco气化技术对煤种选择有一定的局限性，如煤成浆性好，灰分不高、煤灰熔融特征温度等。如果煤中灰分过高，导致水/碳增加，从而氧耗高，气化效率受损失，排渣量也随之增加；成浆性差，煤浆浓度低，导致氧耗高，气化效率降低；对于耐火砖壁气化炉，气化温度一般选择比煤灰渣流动温度FT稍高一些，以保证煤中碳充分气化和炉渣正常排出，因此要求煤灰流动温度FT小于1 350 ℃，对于高煤灰熔点原料煤就不适用。

2.2.2 Shell气化炉

Shell煤气化技术特点：①可以使用各种煤种，碳转化率达98%以上；②产品气中(CO+H2)产率相当高，达90%以上，适宜作合成气，特别是煤气中CO2少，可以大大减少酸性气体处理费；③采用干煤粉进料，氧耗比水煤浆低15%；④调节负荷方便，关闭一对喷嘴，负荷则降低50%；⑤炉衬为水冷壁，据称其寿命为20年，喷嘴寿命为1年；⑥单炉生产能力大。理论上讲Shell气化炉可以气化煤灰流动温度FT大于1 450 ℃的原料煤，但是国内实际Shell气化炉实际操作实践表明，煤灰流动温度太高的煤种操作也困难，使用灰熔点高的煤直接影响气化炉的稳定操作周期。

2.2.3 多喷嘴对置式气化炉

河南平顶山矿区生产的洗精煤的煤质分析结果见表1。从表1可知，平顶山矿区洗精煤粘结指数G值为84，流动度MF为479 DDPM，开始流动温度为412 ℃，最大流动温度为456 ℃，结束流动温度为495 ℃，流动温度间隔为83 ℃，是一种优质炼焦配煤煤种。

2.2.4 GSP气化炉

从表2可知，实验室条件下单种煤结焦性能优劣顺序是，坩埚焦的抗碎强度最大是古交煤，其M13为92.08%，次之是平顶山煤，其M13为90.33%，最差是临涣煤，其M13仅为74.95%；而坩埚焦耐磨强度最好是平顶山煤，其M3为5.54%，最差也是临涣煤，其M3最大，达7.53%。所以，平顶山矿区的主焦煤结焦性能与古交相当，两者的结焦性能较好，相反临涣煤结焦性能较差。所以利用本身优质炼焦煤资源优势，积极发展焦化工业十分有利。到2012年底，中国平煤神马能源化工集团已形成焦炭年产能1 400万 t炼焦装置；在扩大焦炭产能的同时，应提高资源综合利用水平，加大焦炉煤气和煤焦油的深加工，不断延伸煤焦产业链，提高企业经济竞争力。

(1)原料煤适应范围宽，GSP气化对煤质要求不苛刻，粒度为250～500 μm，灰分为1%～20%，煤灰流动温度为1 100～1 500 ℃，对煤灰流动温度高于1 500 ℃的煤，从经济角度考虑应加入助溶剂。

(2)水冷壁结构，即所谓的“以渣抗渣”的结构。水冷壁上焊有抓钉，水冷壁内壁涂有SiC耐火材料，水冷壁及外壳材料均为碳钢。

(3)喷嘴火焰温度在1 800～2 200 ℃，平均停留时间约10 s，反应速率高，生产能力大，有效气体(CO+H2)含量高达91%，碳转化率约99%。

图2为1 h陀螺零偏数据分别进行SHAKF滤波、UKF滤波和KF滤波效果图。表2为滤波前后详细的Allan方差指标对比。图3给出了不同速率下各种滤波器处理前后对比图,可以得出文中的 3种滤波器均能保证陀螺信号的完整性。

(4)气化炉原料从炉顶部喷入，采用单喷嘴，用100 m/s的高速氧+蒸汽旋转式将10 m/s左右粉煤喷入炉内，使煤均匀混合、燃烧、气化，碳转化率达99%。

(5)GSP供料系统采用400 kg/m3惰性气体密相气流输送，合格粉煤经煤锁仓三管并流进料，每根进料管都设有固体物料(固—气混合)的流量计、密度计，供料系统安全可靠。

从上述4种大型气流床气化炉的特点可以看出，由于GSP气化技术采用盘式水冷壁技术，结构简单，投资较少，且气化温度高，气化炉炉膛空间温度超过1 700 ℃，所以对于高灰熔融特征温度的平顶山矿区煤质而言，它们的煤灰软化温度大多大于1 400 ℃，煤灰流动温度大于1 500 ℃，采用GSP气化技术相对合理些，值得进一步研究。

2.刚断奶仔猪，由于消化机能不健全，消化酶活性低，胃酸分泌少，消化功能容易失调，导致肠道内菌群失去平衡，继而导致致病性大肠埃希氏菌在肠道内大量繁殖产生毒素，被肌体吸收后发生水肿病。

此外，国内的东方炉、清华炉、航天炉等气化炉，待其长周期商业运行后，视其实际效果也可以考虑采用。

这个，我还真得好好想想。眼下我被叶霭玲的胡搅蛮缠搞得五心烦躁。我与叶霭玲失去了往日的和谐，时常闹气。有时不为什么事，莫名其妙地就生起闷气来。她这个人现在喜欢说半截话。比如说，她会咂咂嘴，没头没脑地说，破了，溃疡了。我问，什么？你说什么破了？她回答，牙花子。我再问，牙花子怎么了？她答，破了，溃疡了。我知晓她牙花子出了点问题的同时，心里很不爽，这么点破事为什么不能用一个陈述句表达，却要一会儿没头，一会儿少尾呢？这不是有意让人气结吗？

2.3 坑口发电的应用

他转向左面走着，不时停下来吃沼地上的浆果。扭伤的脚腕子已经僵了，他比以前跛得更明显，但是，比起肚子里的痛苦，脚疼就算不了什么。饥饿的疼痛是剧烈的。它们一阵一阵地发作，好像在啃着他的胃，疼得他不能把思想集中在到“小棍子地”必须走的路线上。沼地上的浆果并不能减轻这种剧痛，那种刺激性的味道反而使他的舌头和口腔热辣辣的。

平煤集团坑口电厂2号锅炉为济南锅炉厂设计生产的第1台YG-300/9.8-M型循环流化床锅炉，燃烧煤泥、中煤和洗矸，自2006年3月6日开始168 h试运行开始，基本做到了炉膛着火稳定、床温均匀、返料正常，飞灰和底渣可燃物分别为5%～7%、0.95%～1.30%，运行状况良好，其主要特点：

(1)采用干煤泥和中煤矸石组成的混煤作为燃料，克服了细煤泥扬析损失等，导致燃烧效率相对较低的难题，添加石灰石后，总脱硫效率可达92.3%。

(2)在燃用设计煤种额定出力(300 t/h)下，保证锅炉热效率大于88%、脱硫效率大于90%、NOx排放浓度不大于250 mg/m3、飞灰含碳量不超过5%、底渣含碳量不大于3%等。

在每天同一时间段观察并记录发芽的种子数目。发芽种子数如果连续3天无变化，就视为其他种子不再发芽。发芽观察结束后，运用下述公式求出种子的发芽率（Germination rate，缩写为“GR”）、发芽指数（Germination index，缩写为“GI”）和化感效应指数（Response index，缩写为“RI”）。

(3)布风板采用耐磨大孔型钟罩式风帽，提高布风板通风能力及抗磨损性能。

综上所述，农业生态环境不仅有助于农业发展，还对当地的农业经济起促进作用，只有在良好的农业生态环境下，农业产品的品质才能得到保证并不断提高，才能确保农业产品的安全，进而促进当地农业经济更好、更快地发展。

(4)适当扩大水冷壁炉膛侧耐磨合金喷涂区范围，减少密相区水冷壁磨损。

(5)适当加大出口回转烟道处、顶棚包覆管的耐磨浇注料面积，防止炉膛上部磨损。

(6)给煤系统设计时，采取地措施是加大干煤棚面积、对入炉煤湿煤泥进行晾晒、减少燃料水含量，煤仓出料口倾角大于70°方型锥体、在其内部安装疏松机，以及在炉前落煤管中增设送煤风。

右美托嘧啶为α2肾上腺素能受体激动剂，该药对此受体具有极佳的选择性，对人体内交感神经系统兴奋抑制效果明显，主要是交感神经系统呈兴奋状态时，会分泌更多的去甲肾上腺素，并对突触后膜有着刺激作用，随之其反馈性刺激突触前膜α2受体，经此对甲肾上腺素分泌起到极佳的抑制效果[1]。并有多个研究结果显示：右美托嘧啶麻醉时，镇痛、镇静效果明显，亦不会导致患者出现较多不良反应[2]。本次研究结果显示：观察组患者不同时间点血压及血氧饱和度、心率等指标数值未见明显变化，与对照组比较存在差异，差异有统计学意义（P＜0.05）；可见右美托嘧啶对手术麻醉患者的应激反应具有极佳的抑制效果。

(7)采用滚筒式冷渣器连续排渣，冷渣机出口铺设负压管，接至尾部烟道，减小扬尘。

此外，对于坑口电厂排除的粉煤灰进行综合利用，其主要产品有：粉煤灰水泥，大体积粉煤灰混凝土构件，粉煤灰烧结轻质承重砖，活性粉煤灰，粉煤灰多孔轻质建筑板材，粉煤灰复合磁化肥和微孔陶瓷材料等。

3 结语

针对拥有气煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤和无烟煤的多煤种矿区，尤其是煤灰点高的烟煤矿区，尽可能多地生产炼焦精煤，因为炼焦煤属于稀缺资源，弥补国内优质炼焦煤资源不足，提高煤炭的利用价值所在。不适合炼焦的高硫煤和非炼焦煤，则采用水冷壁气流床气化技术生产合成气，发展现代煤化工；而洗煤中煤和矸石等副产物，高灰劣质煤，则采用循环流化床燃烧锅炉燃烧，实现坑口发电；流化床锅炉排除的粉煤灰，活性高适合生产建材等，真正做到煤炭的分质利用，实现煤炭循环经济模式，达到洁净高效利用的目的。

参考文献(References)：

[1] 田春荣.2013年中国石油和天然气进出口状况分析[J].国际石油经济，2014，22(3)：29-41.

Tian Chunrong.China′s oil and natural gas import and export status analysis in 2013[J].International Petroleum Economics，2014，22(3)：29-41.

[2] 金涌，颜彬航，储博钊，等.高效、清洁、高附加值原则指导下适度、有序发展煤化工产业[J].煤化工，2012(5)：1-6.

Jin Yong，Yan Binhang，Chu Bozhao，et al.Highly-efficient，clean，high value-added value guideline to develop coal chemical industry in a moderate and orderly way[J].Coal Chemical Industry，2012(5)：1-6.

[3] 岑建孟，方梦祥，王勤辉，等.煤分级利用多联产技术及其发展前景[J].化工进展，2011，30(1)：88-94.

Cen Jianmeng，Fang Mengxiang，Wang Qinhui，et al.Coal grading and utilization of polygeneration technology and its development prospects[J].Chemical Industry and Engineering Progress，2011，30(1)：88-94.

[4] 甘建平，马宝岐，尚建选，等.煤炭分质转化理念与路线的形成和发展[J].煤化工，2013，34(1)：3-6.

Gan Jianping，Ma Baoqi，Shang Jianxuan，et al.Formation and development of ideas and routes for transforming coal quality[J].Coal Chemical Industry，2013，34(1)：3-6.

[5] 王胜春，张德祥，陆鑫，等.中国炼焦煤资源与焦炭质量的现状与展望[J].煤炭转化，2011，34(3)：92-96.

Wang Shengchun，Zhang Dexiang，Lu Xin，et al.Current situation and prospect of coking coal resources and coke quality in China[J].Coal Conversion，2011，34(3)：92-96.

[6] 姚艳斌，刘大锰，汤达祯，等.平顶山煤田煤储层物性特征与煤层气有利区预测[J].地球科学——中国地质大学学报，2007，32(2)：285-290.

Yao Yanbin，Liu Dameng，Tang Dazhen，et al.Physical properties of coal reservoirs in Pingdingshan coalfield and prediction of coalbed methane areas[J].Earth Science(Journal of China University of Geosciences)，2007，32(2)：285-290.

[7] 唐宏青.大型现代煤气化工艺简评[J].化工设计通讯，2011，37(2)：7-13.

Tang Hongqing.Review of large modern coal gasification process[J].Chemical Engineering Design Communications，2011，37(2)：7-13.

[8] 李琼玖，杜世权，廖宗富，等.大型煤气化装置的工艺技术性能及其在多联产系统组合中的节能减排评述[J].化肥设计，2011，49(2)：3-14.

Li Qiongjiu，Du Shiquan，Liao Zongfu，et al.Process technology performance of large-scale coal gasification plants and comments on energy saving and emission reduction in combination of polygeneration systems[J].Chemical Fertilizer Design，2011，49(2)：3-14.

[9] 曲顺利，张数义.国产化大型加压气流床煤气化技术[J].氮肥技术，2011，32(1)：1-6.

Qu Shunli，Zhang Shuyi.Domestic large-scale pressurized air entrained bed coal gasification technology[J].Nitrogenous Fertilizer Technology，2011，32(1)：1-6.

[10]施勇刚，马云龙.国内煤泥燃烧循环流化床锅炉研究现状[J].应用能源技术，2012(6)：25-29.

Shi Yonggang，Ma Yunlong.Research status of domestic coal slurry combustion circulating fluidized bed boiler[J].Applied Energy Technology，2012(6)：25-29.