煤炭气化转化利用是煤炭最重要的利用方式之一，也是煤化工的源头，研发煤种适应性强的煤气化技术，是行业企业的重大需求。高碱煤是一种灰中碱性金属含量高（钠、钾、钙、铁）的煤种，在我国储量丰富，尤其是新疆准东地区，预测储量高达3900亿吨，可满足我国煤炭资源使用约一百年。但由于高碱煤灰熔点低，结渣和沾污问题突出，严重制约了新疆准东煤的大规模气化转化利用。
　　研究所循环流化床实验室针对高碱煤气化防结渣技术难题，在北京市科技计划课题“煤气化效率及原料适应性提升关键技术研究”的资助下，开展了循环流化床煤气化防结渣机理和中试的系统研究工作，为高碱煤气化转化利用提供重要解决方案。团队通过对高碱煤气化炉运行的分析，明晰了炉膛和返料器结渣的原因；对高碱煤结渣机理分析，建立了高碱煤物性数据库，提出了高碱煤结渣预测模型和防结渣模型；针对气化炉炉膛结渣瓶颈问题，开发了密相区物料分选耦合反应调控技术、气化剂分级反应过程强化技术；针对返料器结渣问题，开发了防结渣返料技术；基于机理研究、关键技术开发及系统集成，完成了2.5t/d循环流化床高碱煤气化中试验证，实现连续稳定运行，超额完成课题考核指标，通过了专家的现场考核鉴定。以上研究为新疆宜化60000 m³/h循环流化床高钠煤气化装置和贵州宏盛60000 m³/h循环流化床高钾无烟煤气化装置的投运提供了数据支持。
截至目前，团队已在Fuel、Journal of the Energy Institute、Energy & Fuels、Fuel Processing Technology和中国粉体技术等国内外期刊发表科技论文14篇（其中，11篇SCI论文、2篇EI论文和1篇中文核心论文），进行口头学术会议报告2次。

图1碱金属含量与灰熔融温度的关系图


图2灰渣中液相比例随温度变化的趋势


图3煤灰相图计算