一、技术背景

我国油气资源匮乏，煤炭相对丰富，能源安全问题已成为影响我国国民经济能否长期协调、可持续发展的关键因素。中国现已成为世界上最大的煤炭消耗大国，年消耗煤炭已超过30亿吨，煤炭能源消耗值占国内总消耗的64%以上。煤炭能源消耗中火力发电占47%，工业锅炉占29%，炼焦化工占16%，其他约占8%，其中2009年我国燃气需求(工业和民用)年消耗煤炭就达到5000多万吨。为满足持续快速增长的能源需求和能源清洁高效利用，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将“煤的清洁高效开发利用、液化及多联产”列为能源领域优先发展主题。

 我国分布广泛的建筑、建材、交通、陶瓷、玻璃、冶金、机械制造和轻纺等行业每年需要大量的工业燃气，用于加热各种窑、炉或直接加热产品或半成品。国内工业燃气主要分为人工燃气、液化石油气和天然气三大类。但由于天然气供应能力和天然气需求的增长不匹配，且国内天然气资源有限，造成国内天然气供应紧张，特别是各相关企业用气很难保证稳定供应。因此采用储量丰富的煤炭通过气化技术制取并提供稳定的人工燃气，成为满足国内日益增长的工业燃气需求的一条重要途径。

以CO、H2和少量CH4等为有效气成分的人工燃气热值范围5000~10000kJ/Nm3，其使用有如下特点：一是热值较低，如建筑、建材、交通、陶瓷、玻璃、冶金、机械制造和轻纺等行业的加热炉、窑等的操作温度一般不超过1300℃，人工燃气能满足其使用要求；二是用气负荷变化较大，由于生产班次或窑炉的加热、保温等变化，用气量往往在20~100%之间变化；三是需求总量巨大，地域分布极其广泛，但单炉规模不大，日处理煤50~300吨规模的气化炉基本满足要求。人工燃气以上使用特点就决定了工业企业难以与民用燃气网路连接，往往采用分布式燃气制备与应用方式，即由生产企业建立独立的小型人工燃气制备装置满足自身燃气消耗需要。

二、技术介绍

目前我国生产低热值燃料气主要采用传统的常压固定(移动)床气化炉技术。现有煤基人工燃气生产表明，常压移动床气化技术普遍存在气化煤种要求高、气化效率低、气化强度低、煤气热值低、环境污染大和三废治理差等问题。尽管长期以来不少企业在这类气化炉结构上作了不少改造，自动控制水平也有很大的提高，三废治理也作出了一定的成绩，但因气化技术没有根本突破，根本性的问题未能得到彻底解决。现有的中大规模纯氧高效洁净气流床煤气化技术（单炉规模约400吨以上，压力一般大于2.0MPa）环境友好、压力高、气化效率高、煤种和粒度适应性强，但需昂贵的纯氧制备系统、设备投资高、使用控制等要求严格，适合于煤化工和IGCC发电，不适合分布式低压煤基燃气制备。目前迫切需要小规模低成本清洁高效煤气化技术生产人工燃气。

某大学与浙江某机械有限公司于2007~2011期间联合完成了常压日处理2~4吨煤规模的粉煤气流床空气气化中试研究。该中试粉煤空气气化工艺是以空气(或富氧)和粉煤作为原料，采用复合冷壁式衬里，二次供空气液态排渣气流床低飞灰气化炉，生成以CO、H2和CH4等为有效成分的合成气供工业燃气使用。该中试系统主要包括1套粉煤制备和输送单元和1套气化单元。采用导热油作为复合冷壁式衬里冷却介质，出气化炉导热油用于预热工艺空气，该装置工艺指标已达到国外同类相关气流床空气气化装置水平。一套处理规模50吨级煤/天的常压工业装置正处于建设阶段，为本项目技术的进一步工业放大提供了支撑。

三、市场前景

我国工业燃气应用范围广，需求总量巨大，现有人工燃气制备技术落后，环境污染严重，迫切需要采用先进的气化技术理念开发适合于我国工业燃气用户需要的小规模低成本低压清洁高效煤气化技术，以保守的我国人工燃气年气化用煤2000万吨估计，将需要日处理百吨级气化装置近1000台(套)，需求巨大。

该技术不仅有助于实现我国分布式工业燃气制备的技术升级和建筑、建材、交通、陶瓷、玻璃、冶金、机械制造和轻纺等行业的迅猛发展，同时还可推动我国新能源、高端装备制造等战略性新兴产业的发展，对建设可持续发展的循环经济具有重要意义。