摘要：在一次能源中，煤炭是我国经常会用到的资源，通过煤炭气化技术与煤炭气化锅炉可以有效提升煤炭资源利用效率，减少煤炭在燃烧期间对环境造成的污染，下面本文将对煤炭气化技术与煤炭气化锅炉做出系统性的分析阐述，随后对我国煤炭气化技术未来的发展提出展望。
关键词：煤炭气化技术；煤炭气化锅炉；思考
地大物博、资源丰富是我国的一个重要特征，在我国社会发展期间，主要能源材料便是煤炭，而长久以来，我国对于煤炭的利用大多数采用较为传统的直接燃烧方式，而这种方式在实际使用阶段便存在一定程度的弊端，即：给我国环境造成了一定程度的污染，同时也导致煤炭资源的利用率比较低，致使大量的煤炭资源浪费。而通过煤炭气化技术则可以有效提升对于煤炭资源的利用率，同时减少在煤炭利用时所产生的环境污染，贯彻落实我国可持续发展的科学观念。
1.煤气化技术
煤气化技术主要便是指将经过适当处理的煤炭材料送到反应气化炉之中，随后给予其一定的温度以及压力条件，在其中通过氧化剂，将煤炭材料转化成气体，在以上过程中，氧化剂的选择主要为：空气、氧气、或者是蒸汽的方式，在得到水煤汽之后，还需要在后续的步骤中脱硫处理，最后通过精制的方式来得到一氧化碳气体、氢气、甲烷等可燃气体，同时在此过程当中还会生成二氧化碳，氮气等非可燃气体，而在煤炭气化期间，需要充分注意到以下三个条件，即：气化炉、气化剂、供给热量等，以上三个条件为必备条件，只有以上三者皆备的情况下才能够完成煤炭气化的整个过程。在煤炭气化过程中，主要包含以下反应类型，即：煤炭的热解、气化以及燃烧反应等。其中煤炭的热解过程主要是指从固态转化为气态、固态、液态等三种状态的过程，而煤炭的气化过程以及燃烧反应主要分为以下两种反应类型，也就是非均相气－固反应和均相的气相反应。
2.煤炭气化锅炉
2.1煤炭气化锅炉概述
煤炭气化锅炉主要便是指生产煤气的炉窑，该设备在实际当中得到了极为广泛的应用，同时也是一项相对来说比较成熟的工艺技术，在我国的机械、建材、冶金等方面均有一定程度的应用，并且展现出较好的应用效果，同时也为我国各行业的发展贡献出较大的力量[1]。而在当前，通过对于其不断研发与改进，同时也对该项技术做出了一定的改造，将其应用到工业锅炉方面，在此期间需要用到煤炭气化技术，在煤炭气化锅炉温度达到500摄氏度的时候，便会有油气燃料在煤炭气化锅炉中燃烧，通过这样的燃烧方式，有效降低了锅炉在使用期间的经费投入，节约煤炭资源，全方位提升我国社会上个行业的经济效益。与此同时，该中燃烧方式所排放出的气体也经过了环保部门的测定，确定了相应的指标，充分复合我国环保的理念要求，即锅炉燃烧过后的烟尘浓度、二氧化硫气体、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮等气体的排放量也有效减少，充分降低了锅炉燃烧对于空气所造成的污染，大幅度改善了传统锅炉在燃烧之后污染过重的弊端。
2.2煤炭气化锅炉的分类及特点
当前，在煤炭气化锅炉的实际应用当中，主要分为两种类型，即承压式煤炭气化锅炉以及常压式煤炭气化锅炉等两种。两种煤炭气化锅炉在应用中各具特点：承压式煤炭气化锅炉特点为，在运行阶段，锅炉整体需要承受一定程度的压力，同时其所采用的燃烧方式为正压燃烧的方式，以上方面特点决定了其在操作阶段的要求比较严格，同时危险系数相对来说也比较高，在用途方面，主要应用在出力比较大的锅炉。常压式煤炭气化锅炉的特点为：在试用阶段的锅炉本身并不会承受压力，同时炉体前后所处的压力条件均为常压，在锅炉炉膛的内部燃烧主要方式为负压通风，而以上方面特点便决定了其在使用过程中的操作便捷、安全可靠，适宜大面积推广应用。
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3.煤炭气化与燃烧的优点分析
3.1污染较低
针对于煤炭气化来说，其气化过程所产生的主要气体便是CO、H2以及CH4等可燃性气体，同时在此过程当中会从干馏层逸出少量CO气体以及碳氢化合物，因为在煤气化炉底部供给空间受到限制，这样的结构会抑制有害气体一氧化氮的产生，同时煤炭气化锅炉又处在欠氧状态，在煤炭气化锅炉内的气体便不会出现燃烧的情况，所以整个气化过程并不会有黑烟产生，即，降低了气化过程对于空气的污染程度[2]。与此同时，由于以上过程中，煤炭气化锅炉始终处在欠氧状态，在煤炭中的N元素只会转化成没有毒性的氮气分子，在燃烧的过程当中，几乎没有机氮参加，以上情况有效抑制了煤炭资源在利用期间氮元素转化成为有毒的氮氧化合物。
3.2经济成本低
在干馏过程中，煤焦温度通常会达到700摄氏度到900摄氏度，而在如此温度下煤焦的厚度依照煤种的不同可以达到200mm-400mm，这样可以有效保证气化层，同时在还原层之下还需要对于氧化层进行利用，在此阶段会发生气化反应，产生CO气体，之后通入水蒸气，发生水煤气化反应，得到CO以及H2，水分子在以上条件下会分解出OH参与到反应当中，以下为发生反应期间的化学表达式：
OH+2CO+O2+H2→2CO2+OH+2H
通过以上化学表达式可以发现，二氧化碳与氢原子的生成比为1：1，而氢原子可以起到活化作用，这样便可以有效强化一氧化碳的燃烧。
综合以上分析发现，通过煤炭气化锅炉可以领煤炭资源的燃烧更加充分，同时在其中的化学以及机械未完全燃烧有效降低，并且在整个燃烧的过程当中，燃烧物的有效利用率已经超过了80%。这样提升了煤炭资源在使用期间的利用效率，在相同的资源内释放更多的热量，全方位降低煤炭气化锅炉在使用期间的经济成本，确保经济效益最大化。
4.煤炭气化技术与煤炭气化锅炉发展前景展望
当前，在我国的发展期间，可持续发展是我国社会上各行各业都需要贯彻落实的科学观念，而通过煤炭气化技术可以有效提升煤炭利用效率，降低污染排放，彻底改善煤炭资源在利用期间所产生的高污染低效率等局面。基于此，在后续的发展过程中，便需要以煤炭气化技术为中心，大力发展该项技术，令该项技术在我国社会的相关领域都能得到应用，为传统产业升级提供技术支持，同时对煤炭气化技术的研究不断深入，力求使该项技术不断创造全新的突破[3]。在发展煤炭气化技术的同时还需要重视引进、消化、吸收国际合作以及持续创新，立足于自主研发以及科技创新，快速掌握及发展洁净煤利用设计技术、洁净燃煤联合循环、燃煤电站烟气污染排放控制技术。
在发展期间，还需要鼓励创新，做出原创性研究成果，朝着零排放、无污染的方面前进，对于清洁煤炭利用技术做出研究，而对于以上方面的研究与发展也是我国在未来一段时间内需要投入精力的主要方向。此研究过程需要经历一段长期的发展历程，且在此过程中，必将不断有全新类型的技术出现，并成为我国未来清洁能源利用技术的高新技术生长点，为我国在当前发展时代贡献出更多的力量，使我国在真正意义上实现由技术引进国的方向向着技术输出国的方向转变，确保我国在实现中华民族伟大复兴的道路上加大步伐向前迈进。
结束语：综上所述，我国对于煤炭资源的利用还处在探索阶段，并且其利用期间也出现一定的问题，例如环境污染、煤炭利用率较低等。而通过煤炭气化技术与煤炭气化锅炉则可以提升对于煤炭资源的利用率，为我国在一次能源利用方面提供相应参考。
参考文献：
[1]宁超，仇静昕，谭延泽.煤炭气化炉应用技术的思考[J].化工管理，2018（7）：141-141.
[2]郇景瑞.煤气化技术及气化炉使用情况分析[J].科技风，2019，382（14）：161.
[3]王国梁.神宁炉和GSP煤气化技术对比[J].现代化工，2017（11）：154-157.
作者简介：
袁硕（199106-）性别：男 民族：汉 籍贯：内蒙古 学历：大专 现工作单位：神华新疆化工有限公司
论文作者:袁硕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：煤炭论文; 锅炉论文; 技术论文; 气体论文; 我国论文; 过程论文; 煤炭资源论文; 《基层建设》2019年第28期论文;