张成胜，何树文，孙 建

(瑞星集团股份有限公司，山东东平 271500)

瑞星集团股份有限公司粉煤气化装置采用HT- L加压粉煤气化技术，自2013年3月开车以来，装置运行稳定。在生产控制中，氧煤比是实现气化炉低耗高效、长周期稳定运行的关键[1-2]。

1 气化温度对操作条件的影响

煤的气化反应是十分复杂的，既有煤与气化剂之间的反应，也有气化剂与生成物之间的反应；既有同相反应，也有异相反应。

气化反应主要包括燃烧反应和还原反应两大类。对于粉煤加压气化炉，其中碳与氧的反应、碳与水蒸气的反应是最主要的。碳与氧之间的反应如下：

C+O2=CO2

(1)

2C+O2=2CO

(2)

C+CO2=2CO

(3)

2CO+O2=2CO2

(4)

其中，CO2的还原反应是一个吸热的可逆反应。从化学平衡的角度看，有利于C与CO2反应生成CO，此反应是重要的二次反应，很大程度上决定了碳的转化程度。碳与水蒸气之间的反应如下：

C+H2O=CO+H2

(5)

C+2H2O=CO2+H2

(6)

CO+H2O=CO2+H2

(7)

碳与水蒸气之间的反应均为可逆反应，其中，CO变换反应是重要的气化反应，对于气化炉合成气中CO和H2的含量有重要意义。此反应为放热反应，从化学平衡的角度看，温度升高有利于反应向逆反应方向进行，即温度升高，CO2和H2含量下降，CO和H2O含量升高。

从气化反应动力学的角度看，碳与氧反应生成的CO2和CO的反应，是气化反应中进行最快的反应；一般情况下，该反应发生在焦粒的外表面，反应速度受灰层扩散阻力的控制。而CO2还原反应、碳与水蒸气的反应是较为缓慢的，受化学反应速度的控制。对于动力学控制的还原反应、变换反应，提高温度可以有效地加快反应速度[3-4]。……