1系统概况
浙江巨化股份有限公司（巨化）合成氨厂于2003年采用石油焦基多元料浆气化技术对原50 kt/a油氨系统气化装置进行技术改造，当年12月完成系统改造投产。由于制备多元料浆的原料硬质沥青和石油焦仍属于石油制品，价高货缺，为此，又对气化装置实施了水煤浆气化改造，于2005年2月完成改造并顺利投产。但因气化制浆系统存在问题，造成气化生产原料适应性差和开、停车次数较多，制约了气化装置长周期生产和产能的提升。
2存在的问题
2 1气化烟煤与造气无烟煤共用一个煤场
巨化合成氨厂有新、老2个煤棚，老煤棚堆放有供造气（固定床块煤间歇制气）的无烟块煤和供气化（水煤浆气化连续制气）的烟煤，承担着85%的供料量；新煤棚距离生产装置远，只堆放造气的无烟块煤，供煤时要通过老煤棚。
老煤棚存放的多种原煤不可避免地会发生混料，即造气的无烟煤会混入气化的烟煤中，影响水煤浆制气原料的质量，造成气化生产不稳定。另外，上料皮带系统检修频率较高，严重影响了气化装置的稳定运行。
2 2烟煤灰熔点波动大
由于所采购的烟煤不可能来自同一矿点，各批次烟煤的灰熔点高低不同，对水煤浆添加剂适应性不一样，特别是高灰熔点烟煤对生产冲击很大，严重时生产无法进行。
2 3制浆球磨机生产能力不足
巨化在石油焦基多元料浆气化技术改造时，受投资及场地限制，选用了较小型号的制浆球磨机，造成制浆球磨机生产能力不足，磨机出口煤浆粒度较粗，无法满足生产要求。
2 4水煤浆添加剂使用存在不足
不同的原料有相适宜的水煤浆添加剂，在原料发生变化后未能相应调整水煤浆添加剂，造成水煤浆稳定性、成浆性差，圆振筛下料困难，料浆消耗居高不下。
3改造措施
3 1气化烟煤与造气无烟煤分堆改造
针对气化烟煤与造气无烟煤共用一个煤场，造气的无烟煤混入气化的烟煤中造成气化生产不稳定的问题，实施了气化烟煤与造气无烟煤分堆改造。改造后老煤棚全用于堆放造气的无烟块煤，新煤棚用于堆放气化的烟煤，即将固定床造气炉的原料和水煤浆气化炉的原料彻底分开，避免相互影响。改造时将气化烟煤原喂料口延伸至铁轨南面，在老煤棚外建一条新的皮带机栈桥及皮带机（ 6），构成气化烟煤上料路线：新煤棚5皮带机6皮带机气化烟煤喂料口，并在改造中运用变频控制上煤量等技术。
3 2利用配煤技术实施原料配煤
针对所进的烟煤来自不同矿点，各批次烟煤的灰熔点及对水煤浆添加剂适应性不一样，出现灰熔点波动的问题，对原料进行研究并实施配煤技术。加强对烟煤的分析频次，每一船烟煤在港口就对其进行分析，根据其钙、镁、铝等成分的变化情况用前一批次的烟煤按一定比例进行混配燃烧，取得了较好的效果。
（ 1）配煤对灰熔点的影响
煤的灰熔点主要取决于煤灰成分，一般情况下，煤灰中酸性物质（如S iO 2和A l2O3）起到提高灰熔点的作用，而碱性物质（如CaO、Fe2O3及M gO）起到降低灰熔点的作用。但S iO 2在煤灰中起熔剂的作用，能和其他氧化物进行共熔，形成熔点较低的低共熔体。而纯CaO的熔点很高，达2 590 ，故当煤灰中CaO含量增加到一定量（如达到35%以上）时，煤灰中的CaO反而能使煤灰熔点显著增加。
煤的灰熔点主要取决于煤中矿物质在较高温度下灼烧后氧化或分解产物的含量和性质，同时由于煤灰成分具有加和性，合理的配煤使混煤灰成分达到合理的配比，就能使煤的灰熔点符合生产要求。
（ 2）配煤方案
在配煤时，首先考虑混煤的灰熔点，在此基础上再综合考虑其他质量指标。根据较多资料记载，混煤灰分成分满足以下2个条件时，混煤的灰熔点*低。
条件一：
1 60 w （ SiO 2 + A l 2 O 3）w （ CaO+ Fe 2 O 3 + M gO）2 13
条件二：
当w （ SiO 2）w （ A l 2 O 3）< 3时， 30% w （ CaO + Fe 2 O 3 + M gO ）35% ；当w （ SiO 2）w （ A l 2 O 3）> 3时， 20% w （ CaO ）25%假如有n种烟煤，配煤时设各种烟煤的比例为K i，每种烟煤的灰分产率为A i，灰分中某组分的含量为X i，*后混煤灰分中该组分含量为X，则：
X = n i= 1 X i K i A i n i= 1 K i A i
（ 3）试验验证
对质量不同的两批烟煤进行工业分析和煤灰成分分析，数据经过加权平均后统计如1.
1质量不同的两批烟煤工业分析和煤灰成分分析
分别用烟煤A和烟煤B进行配煤试验，每种配比的混合煤进行一次煤灰成分分析；每种配比的混合煤进行10组灰熔点测定，取其平均值。
试验结果见2.
2两种烟煤混配后煤灰成分、灰熔点及与上述2个条件的符合情况
上述试验证实：质量不同的烟煤，特别是灰熔点很高的烟煤，通过合理的配煤，能够达到降低灰熔点的目的。采用该配煤方案基本能达到所配的烟煤灰熔点*低的效果。
（ 4）生产实践
从2006年3月开始利用配煤技术对进厂烟煤实施配煤，统计2006年3月到2007年3月进厂烟煤每月灰熔点的平均值，。
从中可以看到，各月份进厂烟煤的灰熔点高低不齐，不少月份的烟煤因为灰熔点很高，不能直接进气化炉燃烧，必须通过合理配煤，使混配后的煤的灰熔点降低。原料车间根据对进厂高灰熔点的烟煤进行的配煤试验数据合理配煤，取得了很好的效果。
2006年3月到2007年3月球磨机出口料浆每月灰熔点的统计平均值见2.
从2可以看到，通过配煤，球磨机出口料浆灰熔点一直控制在1 300以下，而且高低幅度不大，对控制更为有利。
3 3球磨机装置优化改造
针对制浆球磨机能力不足，磨机出口料浆粒度较粗，不能满足生产要求等问题进行技术改造。因磨机自身改造时间长（需30 d以上），对氨厂经济效益影响巨大，为此从以下几方面进行技术改造，以提高磨机生产能力。
（ 1）增设细碎机，提高球磨机进口原料烟煤细度。
增设细碎机的目的是提高进球磨机烟煤细度，使球磨机进口烟煤粒度满足要求。因此，须加强细碎机管理：首先严格控制细碎机进口的烟煤直径，在进口上方制作了过滤钢架，防止大块烟煤堵塞细碎机进口，确保细碎机的破碎质量；其次是在细碎机进出上煤设备上安装了监控器，以便将隐患消灭在萌芽中；再则是对细碎机进出口管进行改造，解决因雨季烟煤湿度大而造成管道堵塞影响负荷的问题。改造后进球磨机烟煤细度提高。
（ 2）改善钢球质量，改进球磨机内钢球配比，提高磨机碾磨能力。
为提高球磨机钢球质量，采用锻造钢球代替铸造钢球；为使球磨机内钢球配比合理，利用停车机会清理球磨机内钢球，并按计算配比重新调整各钢球比例，同时采用每天少量补加钢球代替以往间断集中补加钢球措施，以保持球磨机内钢球配比稳定。实施上述改进措施后，球磨机碾磨能力得到提高。
（ 3）采用变频技术，实施球磨机调速生产。
采用变频技术，在球磨机电机控制上安装变频器，实现球磨机变频调速，根据生产负荷自动调节球磨机转速。
改造后，球磨机出口料浆细度大幅提升，生产能力得到了提高，能满足生产要求。
3 4添加剂优化配比研究攻关
针对水煤浆添加剂使用中存在的问题，进行了添加剂配比研究攻关，逐渐摸索出适合不同的原料配比的添加剂。
（ 1）通过调查研究，制定出添加剂配比研究攻关方案，买入水煤浆添加剂原料，针对实际情况，研制出新添加剂的配方，以部分代替外购水煤浆添加剂，并在生产中根据料浆的全分析数据对配方加以调整。
（ 2）进行生产试验，并根据使用效果不断优化添加剂配比，逐步减少外购水煤浆添加剂用量，加入适量自配的木质素及萘系配方水煤浆添加剂，并加入扶植磺酸、纯碱等；同时分析人员对水煤浆性质进行全面分析，以便掌握情况并及时对添加剂配方进行适当调整。经过摸索和试验，目前已大部分使用自制水煤浆添加剂，使用效果较好。优化添加剂配比前后水煤浆特性对比见3.
3优化添加剂配比前后水煤浆特性对比
根据不同烟煤进行添加剂优化配比后，提高了水煤浆稳定性，水煤浆流动性良好，下料情况有了明显改善，含水量也明显降低。
4结语
巨化合成氨厂采取上述改造措施后，解决了水煤浆制气原料制备系统存在的问题，消除了气化制浆生产的瓶颈，原料适应性提高，气化装置开、停车次数大幅度减少，实现了长周期平稳运行，产能提升了20%以上，合成氨厂生产成本因此下降，经济效益显著，气化制浆系统改造取得了成功。
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