近年来，由于无烟块煤、焦碳价格攀升，众多以固定床间竭气化炉进行煤气化的企业为了求生存和发展，纷纷采用型煤代替块煤焦进行气化，生产半水煤气和水煤气。

在实际生产中，原有的煤气炉不进行改造，烧型煤的效果往往难以达到预期目的。现状是：产量下降，消耗上升，生产稳定性差，虽然型煤价格较低，但综合效益并不理想。在这种情况下，大多数企业的同志简单地把这种现象归结为型煤气化效果差，没有找到合理的工艺条件，过多地从操作方面找原因。忽略了更重要的问题：原煤气炉的设计是烧块煤、焦碳的，改烧型煤气煤炉设备本身存在着不适应。

固定床间竭气化炉，无论是美国UGI炉型，前苏联Φ3.6m炉型，还是我国土生土长的Φ2.6m炉型，都是以块煤焦为原料进行设计的。煤气炉的“高径比”、“夹套锅炉”、“灰犁”、“排灰口”、“灰碴过渡区”、“中央灰箱”、“上部气道”等处设计时的参数、工艺模型、模拟试验、工业试验、采用的气化原料为冶金焦和优质块煤，与型煤的工业性质相差非常大。

型煤的发热量偏低，约相当于冶金焦或优质块煤的70-80%，型煤的堆积密度约相当于块煤的75%，冶金焦的105%。如果在生产中采用原设计煤气炉型，很明显，炉内碳层高度要比冶金焦块煤高得多，才能满足正常气化需要的热量。因此，原煤气炉以型煤为原料不可能把气体质量提高，CO₂含量往往在9%-12%。产气量也较低，半水煤气产气量约在700m³/m²h左右。

型煤的热稳定性、热强度比块煤焦低得多，冶金焦热稳定性达到98%，优质块煤为92%，而一般煤球为70%，煤棒为75%，热强度冶金焦达到115kg/cm²，优质块煤为100 kg/cm²，而煤球为40 kg/cm²，煤棒为35 kg/cm²。

上述差别，造成工艺指标控制截然不同。炉上温度指标，冶金焦可以达到750℃，优质块煤可以达到550℃，型煤仅能在400℃以下操作。

型煤的灰熔点和灰份含量与煤焦差别很大，因此，炉箅、灰犁、排灰口，灰碴过渡区等处的设计相差也很大。如果不改变，势必造成煤气炉炉下灰盘、排灰口部位不是灰碴结死，就是粉沫状流生，难以稳定生产。

根据经验数据，固定床煤气炉以优质块煤为原料，每0.95-1.05m³入炉空气生产壹m³半水煤气。而以型煤为原料，其热值偏低，碳层中蓄热量相对偏低，往往每1.15-1.25 m³空气才能生产壹m³合格半水煤气。因此，型煤气化要达到理想的生产强度，提供热量的空气量要比块煤高，即吹风空气需求量相对块煤偏大。但在实际生产中，原煤气炉以型煤为原料气化，吹风量反而降低，否则会吹翻。要使型煤气化达到理想的生产强度，必须对煤气炉吹风系统重新设计，比块煤一次风量高，而确保不吹翻。

由以上对比可知，型煤气化的工艺条件与块煤焦差别非常大，用块煤焦的煤气炉烧型煤肯定会出现不适应，无法进一步发挥型煤价格低的优势。这正是部分烧型煤的企业，虽然职工很辛苦，但效益不理想的根本原因所在。要烧好型煤，必须有适合烧型煤的煤气炉。这种煤气炉的特性是与型煤的特性相一致的。

首先，煤气炉的高径比应符合型煤特性要求。

与块煤相比，型煤的热值低，堆积密度小，每m³优质块煤约相当于1.35 m³-1.5 m³以腐植酸为粘结剂，固定碳含量在68%以上的干基型煤。

因此，烧型煤的煤气炉要比原设计煤气炉高得多。以块煤焦为原料的煤气炉一般高径比为2：1，型煤炉则应在2.2：1以上。

型煤的气化层比块煤的气化层高，主要目的是利用还原层把半水煤气中的CO₂降下来，块煤炉半水煤气CO₂为6-8%，而目前大部分型煤炉CO₂在9-12%，明显偏高。如果能提高气化层，则可以使CO₂达到9%以下，有利于提高气化强度。

但是，型煤气化层提高后，床层阻力升高，影响吹风强度。而型煤气化要求吹风时风量要比块煤气化大得多。实际情况是：烧型煤吹风流量普遍偏低。这一矛盾是制约型煤气化的关键问题。

怎样才能在型煤气化时床层阻力较高情况下，既大幅度提高吹风流量，满足气化要求，又不致吹翻呢？必须在煤气炉的装置设计方面进行技术改造。

一、适应型煤特性，使入炉风量提高、流量加大，流速降低。

型煤容易吹翻，所以要求入炉空气分布必须合理。杜绝出现“偏流”、“走短路”现象。除去炉箅各通风道合理布置以外，还必须实现：中央灰箱横截面积＞炉箅有效通风面积。只有这样，才能保证炉箅气室始终压力均衡稳定，避免空气“偏流”。

实际生产中，一些炉型并没有达到上述要求。如：J28煤气炉中央灰箱横截面积比炉箅的有效通风面积小，经常造成炉箅各通风道 之间通风不均衡，特别是造成中风偏大，过去人们过多地考虑从炉箅风道上调整中风偏大的问题，忽略了中央灰箱对炉箅气室的柱状气流布风问题，先天已经造成中风偏大，所以效果不理想。

要做到风量加大，流速降低，最有效的办法就是使中央灰箱横截面积加大，并且形成逐级加大的喇叭口状，让空气形成扩散状入炉箅气室，既增大了流量，又降低了流速。

二、炉箅要适合型煤特性，通风面积大，布风合理，排灰碴能力强。

几种型煤的特性有差别。腐植酸煤棒：化学活性好，水份含量高，必须有完全上吹烘干阶段。否则，上部新入炉的煤棒因水份不能及时烘干，煤棒相互粘结在一起，影响透气率，易形成气化不均匀。另外，煤棒成碴性能好，灰碴过渡区相对短，对炉箅均匀排碴要求较高。煤棒形成的灰碴较酥软，炉箅的破碴功能不宜太强，否则，易形成较多的碎粉灰，反而会影响工况。

腐植酸煤球，活性不如煤棒，热稳性较差，但透气性较好。控制炉上温度难度更大，炉下成碴性较差。因此，在装置上要以控制上部温度和炉下灰碴成碴率为主。即，炉体高径比要达到要求，灰碴过渡区要适当增加，炉下温度应提高，炉下装置应有耐高温功能。

碳化煤球与腐植酸煤球特性相差不多，可参照。

三、出碳层吹风气流速及流向控制。

型煤碳层表面破碎率较块煤焦高，因此，在吹风时很容易“吹翻”，即大量带出物随吹风气流移走，到一定程度，碳层表面气流出现“偏流”，使碳层出现严重高低位差，不能正常气化生产。

很明显，烧型煤在吹风时，出碳层吹风气流的流速对煤气炉“吹翻”起决定作用。我们可以用增加炉上部筒体直径的办法，降低出碳层吹风气流速度。实践证明，上筒体直径扩大200mm，对Φ3.6m、Φ3.0m、Φ2.65m煤气炉吹风气出碳层流速都有明显降低，分别降低7%、12%、14%，效果很明显。

固定床煤气炉原设计是烧冶金焦的，炉顶部没有考虑除尘功能，未设计气流沉降区和气流折流角度。

改烧型煤后，必须要考虑除尘和降低带出物问题，否则，不但不利于工艺稳定，还会造成消耗升高。

对煤气炉出气口设计分两种情况。

一种是上气道从炉顶部出，则应有插入管伸进炉膛300-500mm，可以大幅度降低带出物。

二种是上气道侧出，应低于炉顶300-400mm，使炉顶形成沉降区。

上述两种减少带出物的设计，都有利于增加吹风流量，减少煤气炉“吹翻”现象。

四、空气鼓风机的选择。

正因为老的炉型烧型煤不适应，造成了一个误区：烧型煤易“吹翻”，不能用大流量高风压的空气鼓风机。许多企业把鼓风机出口阀关闭1/2，或者更换为小的鼓风机。力求在低生产水平下寻求平衡点，这显然是错误的。

新的型煤气化炉恰恰相反，它要求大流量高功率的空气鼓风机，在吹风时能克服较高碳层产生的阻力，为气化提供更大流量的空气，使碳层积蓄足够的热量完成气化。

一般情况下，Φ3.6m煤气炉配D1100鼓风机，电机功率为800KW、Φ3.2m煤气炉配D800鼓风机，电机功率为630KW，Φ2.6m煤气炉配D600鼓风机，电机功率为440KW。

传统设计Φ3.6煤气炉配鼓风机，风压22Kpa，电机功率630KW，Φ3.0煤气炉配鼓风机，风压25Kpa，电机功率440KW；Φ2.65m煤气炉配鼓风机，风压25Kpa，电机功率355KW。这种配置，在煤气炉吹风时，“吹风时间利用率”较低。如：Φ3.6m煤气炉，吹净和吹风时间为48秒，一次风阀打开后，充压阶段往往需要1-2秒，使吹风时间利用率仅能达到95%，每三分钟减少有效吹风1-2秒，每台炉全年将造成损失20万元以上。一台风机供三台炉，共影响效益60余万元。而电机功率从630KW提高到800KW，全年多耗电最多达20万元。

高功率、大流量的鼓风机在煤气炉吹风时，可以迅速克服碳层阻力，提供足够的空气入炉。同时，吹风时间利用率较高，可以从原来的95%提高到98%以上。与传统风机相比，提高气化强度产生的效益比多消耗电能的价值高得多。因此，新型煤气炉配高功率鼓风机是经济的。

综上所述，型煤气化比块煤焦气化差距很大，难度也大得多，煤气炉的结构、配置截然不同。

目前，许多企业已经率先进行了型煤气化煤气炉的根本改造，使价格比较低的型煤在生产中产生了较高的气化效率，取得了明显的经济效益。这种技术改造用于烧块煤焦，同样有事半功倍的效果。