浅谈利用航天炉对固定床工艺进行改造的构想 摘要本文主要通过对航天炉经济运行参数进行介绍，并与传统的固定床间歇气化炉进行有效对比，然后来进行经济性的对比和研究，通过工艺路线的合理变革，利用航天炉来对传统的固定床间歇气化炉煤化工装置进行有效改造，从而对传统煤化工的技术进行一定的改造和升级关键词：航天炉；固定床工艺；改造构想1我国传统煤制合成氨，煤制甲醇的工业装置现状因为我国历史的变革，我国传统煤化工，特别是中氮肥，小氮肥，20万吨以下的煤制甲醇装置，80%以上的装置都是使用的固定床间歇气化工艺路线，现如今，我国在进行固定床间歇气化炉的使用，有10000台左右近几年以来，对固定床间歇气化工艺路线进行不断的改进，但是在整体的使用中已经存在落后的情况所以，固定床间歇气化工艺路线被国家改革并列为了淘汰工艺2航天炉的基本情况航天炉又被称为HT一L粉煤加压气化炉，是我国开发的拥有自主知识产权的有效煤种使用性较为广泛的煤气化技术，所以以航天科技而命名航天炉主要具备的特点是具备较高的热效应和碳转化率；气化炉主要结构是水冷壁，可以承受1500℃至1700℃的高温；对于煤种没有较高的要求，可以实现用原料的本地化；并且拥有完全自主的知识产权，所需要的专利费用较低；多数关键设施都是国产化，投资相对较小，所需要的生产成本低。
航天炉是属于一种低碳经济炉，航天炉具备较大的优势就是节能、减少排气，综合能源消耗可以减少20%以上，其中二氧化碳等废物排放量可以有效的减少50%,是满足我国提倡的节能减排政策的，所以具备较高的使用前景航天炉是我国示范工程项目中成本低、长时间稳定运转，同时也标识着该技术成功在工程化中进行应用3航天炉的经济技术特性3.1 航天炉与同类气化炉的投资比较航天炉主要具备的特点是具有高的热效率可以达到95%和碳转化率可以达到99%气化炉主要结构是水冷壁，可以承受1500℃至1700℃的高温；对于煤种没有较高的要求，可以实现生产原料的本地化；并且拥有完全自主的知识产权，所需要的专利费用较低；多数关键设施都是国产化，投资相对较小，所需要的生产成本低根据专业人员的研究，应用航天炉建设年处理原煤25万吨的气化工业装置，进行一次性投资可比壳牌气化炉少3亿元，比德士古气化炉少5440万元;每年的运行和维修费用比壳牌气化炉少2500万元，比德士古气化炉少500万元它与壳牌、德士古等国际同类装置相比，具有较为明显的三种优势:第一种是投资少，比同等规模投资节省三分之一；第二种是在使用中，拥有较短的工期，比壳牌炉建设时间缩短三分之一；第三种是操作程序简便，适应中国煤化工产业的实际情况，易于大面积推广。
3.2HT-L粉煤气化煤质要求HT-L粉煤气化工艺对于煤种的实用性较为广泛，从使用较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可作为气化的原料对于一些高灰分和高水分以及高硫的煤种也可以进行有效的使用如果从整体使用角度来讲并不是所有的煤种都可以拥有良好的经济效果所以需要选择最为合适的煤种HT-L粉煤气化装置对煤种的一般要求煤种分析项目数据范围总水（AR；%)4.5～30.7灰分（%；MF)5.7～35.0含氧（%；MF)5.3～16.3总硫（%；MF) 0.3～5.2总氯（%；MF) 0.01～0.41Na20 (%；on Ash) 0.1～3.1K2O(%；on Ash)0.1～3.3Ca0(%；on Ash) 1.2～23.7Fe2O3(on Ash)5.9～27.8Si02(%； on Ash)24.9～58.9AL2O3(%；on Ash) 9. 5～32. 6高热值(MJ/kg；MF )22.8～33.13.4灰分对HT-L粉煤气化装置的影响灰分是煤中并不会直接参与到气化反应中的惰性物质，如灰分含量太低不利于炉壁形成抗渣层，太高的话需要耗费煤在气化反应过程中的大量热，造成热损失煤灰分所具备的含量较高，在进行气化后出现的有效气体成分较少，到气化炉中同质量的煤，和活分高的煤产气量较小，存在灰渣大，能耗大。
从资料中可以看到，在不同的环境中，灰分增加1%，氧增大0.7%～0.8%，煤耗增大1.3%～1.5%，灰分越高气化煤耗、氧耗越高，灰渣对炉内构件的冲刷磨蚀越快；并且，如果灰渣量较大的话，对输煤和气化炉灰渣水的处理系统也有着较大的影响，气化炉以及灰渣处理的系统除渣负荷也会越来越重，对于管道和设备的磨损也越大3.5灰熔点及灰组成对航天炉排渣的影响HT-L粉煤气化装置采用液态排渣，来有效的保证气化炉排渣顺利，如果还是通过正常操作的温度对高于灰熔点FT（流动温度）约200℃如果出现过高的灰熔点，那么辐射室水冷壁散热量增大，锅炉蒸汽量也大幅提高，使得冷煤气效率下降，从而影响气化炉运行的经济性因此选择灰熔点低的煤种，可以降低操作温度，提高煤的利用效率另外，如果煤的灰熔点低，操作温度就可以降低，与高灰熔点煤相比较，无需消耗过多氧与碳反应生成CO2来维持较高的操作温度3.6航天炉煤化工装置的主要消耗情况通过航天炉项目近10年多的运行表明，航天炉的运行是可靠的，只要工程建设质量没问题，操作维护正确，最长的可以连续运行300天以上，完全能满足化工生产长周期运行的要求航天炉煤气化有效气体成份很好，CO十H2≥90%，CH4<200PPM,完全能满足传统煤制甲醇，合成氨等传统煤化工对气体质量的要求。
吨甲醇的煤耗在1.3～1.4 吨,电耗在350～450度左右,蒸汽耗在1.5～2吨左右4用航天炉对固定床工艺进行改造的经济性能分析用航天炉对固定床工艺进行改造，各企业最关心是经济效益下面就以年产20万吨的甲醇为例一个年产20万吨的甲醇装置，按现在物价，大约需要投资5亿元左右，如用水煤浆气化工艺，大约需8亿元，而用航天炉，大约需7.5亿元固定床间歇气化工艺路线生产甲醇，固定碳为70%的块煤，入炉消耗一般在1.5吨左右,电耗一般在900度左右,这两项生产甲醇最大的生产成本用航天炉，其吨甲醇的生产成本比固定床间歇气化工艺路线少5结语利用具有自主知识产权的航天炉,不论是新建,还是对已建成的固定床间歇气化工艺路线装置进行改造,其经济效益都是可观的,方案也是可行的其直接生产成本不超过1600元/吨，与中东进口到我国的甲醇到岸码头价1680元/吨相比也是有竞争力的目前山东鲁西公司正在利用航天炉气化技术对190万吨的尿素生产装置的固定床间歇气化工艺进行改造，其估算改造完成后，每年的经济效益为6亿元参考文献[1]尹兴,周丹,刘友国,周元祥,文美军,郑浩天.航天炉三高无烟煤运行适应性改造与优化[J].煤炭加工与综合利用,2021(08):54-57.[2]张洪刚.航天炉粉煤气化装置磨煤系统运行总结[J].氮肥与合成气,2021,49(03):25-26+29.[3].中控技术成功打破航天气化炉国外控制系统垄断[J].中国仪器仪表,2021(02):17.[4]本刊记者.航天炉——劣质原料清洁高效利用的“航天方案”[J].煤炭加工与综合利用,2020(12):1-3. -全文完-。