摘要：小化肥进入新世纪，煤气发生炉的工艺设备已进步到更加科学合理的高效化，原料也形成品种多样化。经过不断的探索，业内对高产出低消耗积累了不同的丰富的成熟经验。
但对这些经验的应用，不能照搬，要结合厂情加一区别灵活运用。高气化层温度、低出气温度、低残炭率是新世纪进一步节能降耗，提升企业效益的主要目标。
1.不同原料炭层的选择
1.1.炭层的选择准则是，高炭层、高蓄热量、高气化强度、高产出低消耗的生产模式。由于原料理化特性的多样化和各企业工艺设备不尽一致的多样化，要求一个模式生产，根本不可能也不科学。所以企业只能结合自身特点量体裁衣。一般讲用优质块煤的企业，可选高炭层操作，物料层的高度控制在3.6～3.8米（以灰盘往上计，下同）。因为优质块煤的固定炭高、灰熔点高、化学活性好、透气性好等许多优点，对高炭层、高蓄热量、高气化强度比较适宜。相反劣质煤，灰份多熔点低、活性差等不利高温因素多，只能控制比优质块煤略低，保持在3.4～3.6米的中炭层操作，这样可保持炉况的长期稳定。
用粉煤成型制气的企业，又由于型煤的冷热强度低，入炉易于粉化，床层阻力不均，高温易结疤的特性，炭层只能控制在3.2～3.5米较低的条件下气化。这是避其所短，尽其发挥为我所用的生产模式。另外煤球的特性虽和煤棒相同，但粒度均匀透气性好是其优点，炭层可以控制比煤棒高一些的中炭层为合理。
1.2.以小粒煤为原料的企业，由于籽煤气化比表面积大是其优点，粒度小床层阻力大，炭层只能以中炭层控制为合理，过高过低都不宜。高炭层操作的3.8米和低炭层的3.2米，都是目前条件下的临界点。3.8米的炭层如果再升高若干，吹风率只会降低不会再升高，3.2米以下只能是低产出高消耗的结果。所以都要以科学的态度对待炭层高低的选择。选择不当，效果大减。
2.不同原料品种炉温的选择
2.1. 煤气发生炉温的选择准则是，高气化层温度，低的上下行两端出
气温度，达到碳的转化率最高，煤气发生炉热效率高效化为目标。
2.2.固定床间歇法气化的煤气发生炉，对煤质理化指标中的灰熔点要求
苛刻。要求达到炉内气化层温度最高，必须依据入炉原料品种来确定。高于灰熔点T2温度多数在1300℃以上，其它产地的白煤都不会超过山西白煤的灰熔点。只有宁夏块煤熔点较低T3温度在1200℃以下。制成的型煤T2温度在山西和宁夏煤之间。
2.3.煤的灰熔点温度对气化层温度的确定非常重要，但还要与循环阶段 中的上下吹百分比时间的分配（下吹占循环时间的45～50%），及上下吹蒸汽流量的分配密切相关。在这些指标的分配上要求下行温度高于上行温度。上行温度宜≤200℃，下行温度≥300℃，上行加下行的总和控制在500℃左右。
这是最佳的选择，对不同原料也是比较适宜的选择。另对型煤的下行温度也
可控制略于高上行温度，只是气化层位置控制在中部不能偏下。
2.4.要求使炉内燃料蓄热能力最大，气化层温度最高，在不过多的超过
原料煤T3温度的条件下，合理调配风量风压致关重要。对一些固定炭高、灰熔点高、化学活性好的优质原料块煤，可采用大风量、高风压（＞2800mmH20）强风短吹的方法，以求获得最大化的半水煤气产量。相反，对一些热稳定差、灰份大、灰熔点低、活性差的劣质原料，只能是大风量、低风压（2650mmH20），弱风长吹的方法获得比较满意的半水煤气产量。
型煤的特性只能列入劣质煤类，按后一种方法对待。其次是籽煤，其特性介于优质块和型煤之间，风量风压的选择可按“强风短吹”的优质块煤对待。只是炭层控制要以中炭层为主，但它的产气能力低于一般块煤。
3.不同原料循环时间的选择
3.1.循环时间选择的准则是，炉温波动小，气体带出热损小，热平衡效
果好，产气量大，反焦少，炉况相对长期稳定是其最佳目标。
3.2.固定床间歇法制气，五个阶段组成一个循环周期，周而复始的连续
进行，这是间歇法气化法的一个最大特点。循环时间从上世纪六七十年代的180秒到八九十年代的150秒，经过几次演到目前的140秒以下并呈多样化。由于原料煤的多样化，企业为了获取最大收益，把循环时间缩减到适合入炉原料煤特征的合理程度，这是一种科学的进步。
3.3.不同原料煤究竟循环时间多长为科学合理。一般讲，优质块类，煤的有效成分高，化学活性好，有利于高温气化因素多，催化剂渗透性好，内扩散速度快，循环时向可选择短一些，一般为120～130秒为适宜。
相反劣质煤他的理化特征和优质块煤相反，特别是灰份大，使得催化剂渗透能力降低，内扩散速度比较慢，循环时间短的情况下，使一些没被气化剥离完全的炭柱随灰渣被排出炉外。常见的劣质煤所下灰渣块中包容的黑炭粒和散炭粒很多，就证明了此点。所以对劣质煤而言，循环时间宜选择128～138秒为适宜，使之达到有效炭转化率最高，灰渣中残炭最低的效果。
3.4.型煤和籽煤的理化指标和劣质煤类似，但他的物化特征又有不同，热稳定性差、冷热强度低、籽煤又床层阻力大等不适宜长循环。这只能避其所短、扬其所长，选120～130秒之间的循环时间较为合理。至于120秒以下循环时间可否选择，笔者认为弊大于利、不适宜、不可选择为好。
4.不同原料蒸汽用量的选择
4.1.蒸汽是煤气发生炉制取半水煤气的气化剂之一。其用量准则是：保
持炉内燃料层每个循环中吹风和制气两大阶段的热平衡，要求蒸汽分解率最高，产气量最好，炉况稳定是其最高目标。但蒸汽品位的高低对上述要求达到的效果有直接的影响，所以应尽量使用250℃以上高品位的过热蒸汽为最理志。
4.2.大家知道煤气发生炉的正常运转是靠空气，蒸汽两大气化剂维持煤化炉正常生产的。任何一种气化剂的失调，都会造成轻则炉况波动大，重则结大疤或低温过氧使煤气炉无法运转下去。有了炉温如何恰到好处的把蒸汽调配到位，保证煤气炉高效化的正常运转，确是一件不易之事，加上原料和蒸汽可变性大，炉内的气化反应激烈又相当复杂舜变。目前直测炉内气化层温度的技术还没有攻破，还是靠间接的监测数据。经过长期的积累，这种见解数据基本上也能恰到好处的调配蒸汽合理用量。
4.3.目前原料的多样化，蒸汽的调配，各企业都积累了相当丰富的经验。按原料理性质讲，优质煤有利于气化的因素多，可以维持较高温度的平衡反应（气化层温度≤1300℃），蒸汽用量宜小，以求获得最大化的蒸汽分解率和最高的半水煤气产物。相反劣质类的原料，由于不利高温平衡反应的因素较多，且成渣块而且量大，只能舍其优而求其次，维持较低一点温度的平衡反应（气化层温度≤1200℃）蒸汽用量宜大，可以获得比较满意的半水煤气产物。
4.4.型煤的物化特征和劣质煤相同，也只能按劣质煤的气化反应对待。籽煤粒小、阻力大是其缺点、比表面积大、介质渗透和扩散快是其优点。所以蒸汽用量应介入优质块煤和劣质块煤之间，即大于优质小于劣质为适宜。
4.5.煤气发生炉一个循环的热平衡，除了保持吹风强度的高效化外，还要上下吹百分比科学合理分配和上下吹蒸汽用量和合理调配。按照最新气化理念，下行温度应高于上行温度的基本准则，结合不同原料特性进行科学合理调配，一般讲，下吹蒸汽用量伐门的开启度大于上吹开启度10～30%，优质原料取高值，劣质原料取低值。
5.混烧原料条件的选择
5.1.混烧原料是多种煤种情况下的混合。一是粒度大小不一，戏称四世
同堂；二是优质块煤和劣质块煤的混合；三是高灰熔点和低灰熔点煤的混合；四是小颗粒和型煤的混合。目前使用普遍的是前三种的混合。原则上讲这些混合都是不符合固定床间歇法气化工艺的，是不科学的。这些混合虽不科学，小氮肥人取为天下先，却创造出了奇迹。每一种混合燃烧都积累了成功的经
验，并取得了相当好的经济效益。
5.2.混合原料制气，技术上取得了突破，经验上得到了丰富的提升。但也带来了一些难以克服的问题。例如块度四世同堂的混烧，大块总是烧不透，有效碳不能完全转化。高灰熔点和低灰熔点的煤混烧，也存在气化不完全，灰渣中黑炭粒多，即返焦多。再如热稳定性差的块煤和型煤与中小块混烧，由于在同一温度下，热稳定性差的煤粉化现象突出，不仅增加了床层阻力不均，而且粉沫随着气体被带出炉外，除尘器灰量增大，造成碳和物料的不平衡。这些问题各企业程度不同的存在，致使消耗会上升，效益下降。
5.3.混烧已是大势，那么如何发挥好混烧的效果呢？操作条件该如何选择？笔者认为是抓住主要矛盾，有些条件可以选和优质条件下块煤相同，如大小不一的块煤。有些条件却只能选劣质煤相同，如热稳定性不同的煤种。炭层控制仍以保持高炭层，下行温度高于上行温度，高蓄热量为首要，在不过分追求高炉温，在灰熔点允许的情况下，还是以适当的高气化层温度。高温状态下可以激发劣质煤的化学活性，使内扩散速度加快，气化反应朝着有利的方向发展，减少副反应的生成。半水煤气数量和质量都得到提高，消耗下降。
5.4.循环时间的选择，不可追求短循环，也不宜长循环，以130秒左右为适宜。大家知道循环时间短了，炉温升不起来，热量难以平衡，产气量低，消耗增加。笔者曾服务过河南某厂，烧小粒煤120秒循环不保压缩机供气量，调整到128秒后，同等条件下，供压缩机气量富余。又某厂劣质块煤128秒
循环不保后工序用气，调整到136秒后，同等条件下，供气有余。那么循环
时间长了，热平衡失调，带出热量多、热损大、消耗上升。
相反循环时间与煤质不符而过短，热量难以平衡，同样消耗增加。又如蒸汽用量；下吹用量宜大于上吹15～20%。若是劣质煤用法上取“上强下弱”，时间上取“上短下长”。吹风时间可在20～25%之间选取，仍以“强风短吹”为首选。总之，各种指标以符合原料特性，才是最佳之选。
结 语：
固定床间歇法气化，对原料煤的要求多且苛刻。目前各企业造气用煤质量普遍较差又非常的不稳定，可变性大，这些因素存在都为造气的高产低耗增加了难度。随着时代的前进，科学技术的发展，把用好劣质煤和型煤制气的不利因素最大化的降低。小氮肥人打破旧的传统观念，对炉径进行扩大、增高、系统降阻，采用高效风机和高效炉箅。运用低上行温度、高的下行温度，适宜的短循环等等一系列有效措施，建立起一套比较成熟完善的造气制气技术新理念。使煤气发生炉生产量和质量产生了一次飞跃。这就是小氮肥人创造的“国外没有，世界第一”的辉煌业绩。
造气新的理念已经形成和建立，但在掌握和运用上差别还很大，一厂一情还比较突出。一些企业至今仍没有跳出老传统观念，对新时期，新技术的认识还不到位。仍在沿用着落后的工艺低效能的设备，尤其是风机和炉箅。又如笔者曾见到一些企业，造气的炉温仍在应用着上行炉温高于下行温度的传统方式。虽说有些企业的煤耗不高，效益也不错，但这与合成后工段的能量有关。单衡量造气可以说是低效的，造气应有的和潜在的能力没有最大化的发挥。
造气原料煤质量降低，又呈多样化，已成定势。但经过长期的探索，积累了很多有益的成熟的经验，为企业增效找出了一条新路子。笔者根据这些经验进行肤浅的归纳总结，并结合自己的亲身体会，提出了上面叙述的不同原料，应如何选择不同的有效方法，使之适合原料特性；为企业创造出更好的经济效益。但这些不同的选择也只能是粗线条的，由于小氮肥企业造气情况千差万别，很难适合每个企业的细化。企业一定要结合自身不同特点，科学合理的对待，小氮肥人造气今后会创造出更多更好经验。
