摘要：煤制气在我国能源可持续发展中占有重要位置。本文介绍了煤制气技术在我国的应用
情况，工艺型式，并分析了如何选择制气工艺，以及煤制气技术的局限性。

 

　　关键词：能源

 煤制气 气化 

　　

1　前言 

　　我国拥有丰富的煤炭资源，是一个以煤为主要能源的发展中国家。多年来，煤炭消费占
我国一次能源消费比例的三分之二以上。环渤海、长三角、珠三角三大经济带对天然气需求巨
大，而内蒙古、新疆等地煤炭资源丰富，但运输成本高昂。因此，将富煤地区的煤炭资源就
地转化成天然气，是煤炭能源清洁高效转化的重要基础，成为继煤炭发电、煤制油、煤制烯
烃之后的又一重要战略选择。

 

　　先进的煤制气工艺的开发和利用，是我国实现煤化工战略的重要步骤。目前，煤制气工
艺技术的发展正朝着低消耗、低污染、高效能、高自动化方向发展。煤制天然气是指煤经过气
化产生合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气（

SNG）。煤制天然气的能源转化效率

较高，技术已基本成熟，是生产石油替代产品的有效途径。

 

　　

2 自动化控制系统在煤制气系统领域中的应用 

　　随着经济全球化的不断发展和深入，电气自动化控制系统为我国煤制气领域的发展做
出了巨大的贡献。随着自动化信息化技术的发展及电力市场的推进，采用更加先进的自动化
控制技术及其产品，提高煤制气领域电气自动化运行和管理水平，节能降耗，增强企业竞
争力，成为煤制气领域的热门课题。在控制方式上，煤制气领域系统的主要设备监控需要接
入

DCS 系统，但在两台机组共用一台起/备变的情况时，由于一台机组的检修不能影响另

一台机组的正常运行，因此需要考虑两台机组

DCS 电气控制的模式，确保对其控制权的唯

一性。在布置方式和数量上，煤制气用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心，元件
数量众多，运行管理信息量大，检修维护工作复杂。与热工系统相比较，电气设备操作频率
低，有的系统或设备运行正常时，几个月或更长时间才操作一次，电气设备保护自动装置
要求可靠性高，动作速度快，比如保护动作速度要求在

40s 以内完成。随着 DCS 技术、面向

对象技术和嵌入式以太网技术的发展，煤制气系统自动化的保护和测控单元由传统的相对
独立设计，向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合化及网络化智能保护测控单元发展，
直接面向一次设备或设备组合，就地安装，除实现继电保护、实时电量监控、状态信息记录
及历史记录等基本功能外，还能与站控层联网实现事故分析、状态监视、微机防误操作和安
全保障等功能。

 

　　

3　煤制气工艺型式多样性 

　　到目前为止，已经实现工业化应用的气化炉有数十种之多。依据煤与气化剂在气化炉内
的接触方式的不同，一般将气化工艺分为固定床气化、流化床气化和气流床气化三大类型
[1]-　[2]。 
　　

3.1　固定床气化炉 

　　固定床气化炉以鲁奇炉为代表，煤与气化剂（氧、蒸汽）逆流流动，块状煤从炉顶加入，
在逐步下移过程中与热的煤气气化剂换热，发生干燥、干馏、气化、燃烧和灰渣冷却，气化剂
则在上升过程中换热，反应转化为煤气。该气化过程效率高，氧耗低，但蒸汽用量较大。适
用于褐煤、年轻烟煤气化制城市煤气和焦油能集中加工的场合，不太适用于现代发电和能源
化工合成。

 

　　

3.2　流化床气化炉 

　　流化床气化炉用煤粒度小，气化强度高，达到固定床的

2～3 倍，床内温度更加均一，

出口温度高达

900

℃，粗煤气中几乎不含焦油、酚类等难净化物质，净化流程简化。常规流

化床气化炉的缺点在于，为防止炉内结渣，保证正常的流态化，操作温度较低，仅适合褐
煤和高活性烟煤；灰渣和飞灰未转化量达煤量的

10%，需另设锅炉燃烧。