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清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择思考煤是我国主要的化石能源，煤气化技术是目前国内外煤改气的重要手段之一，也是实现煤资源转化和综合利用的有效途径。
清华炉煤气化技术是当前国内外煤气化技术的前沿和研究热点，本文就清华炉煤气化技术的研究和应用情况及煤气化技术选择思考进行分析。
一、清华炉煤气化技术概述清华大学能源与动力工程系在煤气化技术领域研究了数十年，开发出了便于规模化应用、节能环保的清华炉煤气化技术，该技术主要是采用氢气或四氢呋喃(THF)作为溶剂，对煤进行氢依赖性热分解反应，生成煤气。
与传统的氧气煤气化过程不同，清华炉煤气化技术既没有二氧化碳排放，也没有废渣，这样既可以降低环境污染，又可以降低能耗，符合现代清洁化、低碳化的能源转型趋势。
二、清华炉煤气化技术的研究和应用情况1.研究成果清华炉煤气化技术在氢气和THF两种溶剂下的煤气化反应机理、温度、压力等方面进行了深入研究，并形成了三种不同的煤气化反应机理模型。
其中，以THF为溶剂的反应模型，能有效解决煤气化过程中的困难问题，提高了煤气化的效率。
同时，清华大学与中国石化、太钢、武钢等企业进行合作，开发了规模化的清华炉煤气化试验装置和工业化应用，运行效果良好，未发现安全问题。
此外，清华大学还建立了气化反应器标准实验装置和研究平台，为今后的研究提供了可靠的基础。
2.应用前景清华炉煤气化技术能够充分利用我国的大量煤炭资源，实现了煤的清洁高效转化，具有广阔的应用前景。
该技术可以制备合成天然气、合成液体燃料和合成化学品等高附加值产品，同时还能提高煤利用率，实现能源和环境的双赢。
目前，清华大学已与多家企业展开合作，在重大资产项目、新型化工原料研发、煤气化产业化建设等领域开展合作研究，推进清华炉煤气化技术产业化进程。
三、煤气化技术选择思考由于煤是我国重要的能源资源，煤气化技术在国内的应用前景广阔，而煤气化技术也有多种选择模式。
下面就煤气化技术的选择进行思考。
水煤浆水冷壁（清华炉）气化技术水煤浆水冷壁（清华炉）气化技术一、概述北京盈德清大科技有限责任公司是盈德气体集团有限公司与清华大学清华炉煤气化技术的发明人共同组建的合资公司，取得了清华大学的授权，独家经营清华炉煤气化技术，并与清华大学共同进行后续相关技术的研发和推广。
第一代清华炉耐火砖气化技术（非熔渣—熔渣分级气化技术）大型工业装置已分别在大唐呼伦贝尔（18/30项目）、鄂尔多斯市金诚泰化工有限责任公司（一期60万吨甲醇装置）、山西阳煤丰喜肥业（集团）临猗分公司投入运行，运行至目前三套装置均运行稳定，专家鉴定认为“该技术优于国外同类技术，具有国际先进水平”。
第二代清华炉水煤浆水冷壁技术是气化炉的燃烧室采用水冷壁型，气化炉内件本身是一台膜式水冷壁，安装在整个气化炉承压外壳中。
气化炉运行时，气化反应段膜式壁固化的灰渣层，能够对水冷壁起保护作用，防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀，达到“以渣抗渣”的效果。
水冷壁清华炉煤气化技术对煤种适应性强，能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤，易于实现气化煤本地化。
清华炉煤气化技术残炭含量低，废渣易于收集处理，废水无难处理污染物，正常生产过程中无废气排放；制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水，对环境友好。
第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术的工业装置于2011年8月在山西丰喜投入运行，首次投料即进入稳定运行状态，并全面实现了研发和设计意图。
至2012年1月9日计划检修，创造了首次投料并安全、稳定、连续运行140天的煤化工行业奇迹。
水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当，且不必每年数次更换锥底砖，定期更换全炉向火面砖，节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率，为煤气化生产装置的“安稳长满优”运行创造了条件。
清华炉煤气化技术可应用于国家重点新能源领域，煤炭的清洁利用和石油、天然气替代项目。
适用于合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制芳烃、冶金、石化、陶瓷、玻璃、液体燃料及电力等行业。
清华炉(非熔渣-熔渣分级气化技术)的简介熔渣, 清华, 简介, 气化, 分级-1. 清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）发展背景和技术简介1.1清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）的发展背景. E. e4 ~( e6 R9 r5 F 由于世界性的油气短缺、价格上扬，特别是中国多煤少油的资源特点，使煤气化技术在中国进入了发展的快车道。
我们：北京达立科公司与清华大学、丰喜肥业集团共同所有，由北京达立科公司经营的清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）也取得令人满意的实质性进展。
清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）前期得到国家863计划支持(清华大学为主)，课题编号：2002AA 529050，2005年已由科技部组织验收。
. J3 p$ b7 f9 J 技术实施阶段得到国家发改委支持（支持丰喜肥业集团产业化项目）列为2006年度国家重点新能源的高新技术产业化专项项目，文件编号《发改办高技【2006】2352号》，2007年已经通过国家级考核和鉴定。
1.2应用领域和技术原理清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）应用于国家重点新能源领域，煤炭的清洁利用和石油替代项目。
其主要技术原理是将煤炭加工成粉状（水煤浆或干粉），加压送入部分氧化气化炉中生产合成气。
& c V# u" h4 ?6 s& j2 `5 r清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）的特点是：% b7 \) f8 k2 g0 Z 通过氧气分级供给，气化炉主烧嘴和侧壁氧气喷嘴分别向气化炉内加氧，使气化炉主烧嘴的氧气量可脱离炉内部分氧化反应所需的碳与氧的化学当量比约束，改变了主烧嘴局部区域氧化强度过高的状态，使气化炉轴向温度均衡并有所提高，充分发挥气化炉全容积的气化功能。
+ g# `4 @5 I4 @5 l1 P8 u$ o 在主烧嘴中心通道采用氧含量从0到100%的不同气体作为主烧嘴预混气体，不仅调整了火焰中心的温度，而且调整了火焰中心距主烧嘴端面的距离，有利于降低主烧嘴端部温度，延长其使用寿命。
水煤浆水冷壁（清华炉）气化技术稳定性好：水煤浆气化工艺成熟。
用水煤浆进料稳定可靠，水冷壁挂渣稳定。
水煤浆运行安全可靠，避免了干粉煤进料不稳定、易燃、易爆、易磨损、泄漏等难题；煤种适应性强：气化温度不受耐火材料限制，工业实际运行温度已达1520℃（或更高），气化反应速度快，碳转化率高，煤种适应性好，能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤，易于实现气化煤本地化。
水冷壁气化炉需增加和水冷壁相配套的设备，包括汽包和锅炉水循环泵，气化炉水冷壁系统和烧嘴冷却水系统共用一套锅炉给水系统。
汽包中的锅炉水，通过锅炉水循环泵分别送入气化炉的水冷壁系统和烧嘴冷却水系统。
水冷壁气化炉正常开车期间，产生约≤3t/h蒸汽，需要补充～3t/h左右的锅炉水，锅炉水压力≥5.0MPaG，温度≥104℃。
3.5蒸汽多元料浆与四喷嘴气化炉在开车阶段开工抽引器需要消耗低压蒸汽，消耗量一般为5～10t/h，水冷壁气化炉由于不再更换烧嘴，不需使用开工抽引器。
多元料浆和四喷嘴炉由于受到耐火砖的限制，对煤种的灰熔点要求很高，一般要求煤的灰熔点不能超过1350℃。
清华炉对煤的灰熔点可以适当放宽，在清华炉的工业示范装置上试烧灰熔点为1520℃的原料煤，系统运行正常、稳定。
清华炉合理的流场和进料方式决定了高灰熔点的煤也可气化并顺利排渣。
对环境友好多元料浆和四喷嘴炉炉砖采用高铬砖，向火面砖的Cr2O3含量要求不低于85%，在运行过程中，耐火砖会被炉渣侵蚀、剥落，含铬炉渣会对环境造成影响；在气化炉换砖过程中，拆下来的含铬的炉砖也不易处理；且烘炉过程很长，原始烘炉需20天左右，正常烘炉需3天以上，放空的废气较多。
清华炉内部仅有30mm厚的SiC涂层，在运行时也不需再进行更换，运行时对环境无害；清华炉的耐火材料烘炉时间很短，两个小时即可直接投料，放空的废气少。
多元料浆和四喷嘴耐火砖气化炉每次开车前需要烘炉，每次烘炉需要消耗燃料气、蒸汽和激冷水，水冷壁气化炉不需提前烘炉，仅需在开车前1～2小时对气化炉开始点火，可节约大量烘炉费用。
水煤浆水冷壁清华炉气化技术水煤浆水冷壁（清华炉）气化技术水煤浆水冷壁（清华炉）气化技术一、概述北京盈德清大科技有限责任公司是盈德气体集团有限公司与清华大学清华炉煤气化技术的发明人共同组建的合资公司，取得了清华大学的授权，独家经营清华炉煤气化技术，并与清华大学共同进行后续相关技术的研发和推广。
第一代清华炉耐火砖气化技术（非熔渣一熔渣分级气化技术）大型工业装置已分别在大唐呼伦贝尔（18/30项目）、鄂尔多斯市金诚泰化工有限责任公司（一期60万吨甲醇装置）、山西阳煤丰喜肥业（集团）临猗分公司投入运行，运行至目前三套装置均运行稳定，专家鉴定认为该技术优于国外同类技术，具有国际先进水平”。
第二代清华炉水煤浆水冷壁技术是气化炉的燃烧室采用水冷壁型，气化炉内件本身是一台膜式水冷壁，安装在整个气化炉承压外壳中。
气化炉运行时，气化反应段膜式壁固化的灰渣层，能够对水冷壁起保护作用，防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀，达到以渣抗渣”的效果。
水冷壁清华炉煤气化技术对煤种适应性强，能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤，易于实现气化煤本地化。
清华炉煤气化技术残炭含量低，废渣易于收集处理，废水无难处理污染物，正常生产过程中无废气排放；制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水，对环境友好。
第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术的工业装置于2011年8月在山西丰喜投入运行，首次投料即进入稳定运行状态，并全面实现了研发和设计意图。
至2012年1月9日计划检修，创造了首次投料并安全、稳定、连续运行140天的煤化工行业奇迹。
水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当，且不必每年数次更换锥底砖，定期更换全炉向火面砖，节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率，为煤气化生产装置的安稳长满优”运行创造了条件。
清华炉煤气化技术可应用于国家重点新能源领域，煤炭的清洁利用和石油、天然气替代项目。
适用于合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制芳烃、冶金、石化、陶瓷、玻璃、液体燃料及电力等行业。
煤化工龙头：煤气化技术各流派一览¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯煤气化技术是现代煤化工的基础，是通过煤直接液化制取油品或在高温下气化制得合成气，再以合成气为原料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化工产品的核心技术。
作为煤化工产业链中的“龙头”装置，煤气化装置具有投入大、可靠性要求高、对整个产业链经济效益影响大等特点。
目前国内外气化技术众多，各种技术都有其特点和特定的适用场合，它们的工业化应用程度及可靠性不同，选择与煤种及下游产品相适宜的煤气化工艺技术是煤化工产业发展中的重要决策。
工业上以煤为原料生产合成气的历史已有百余年。
根据发展进程分析，煤气化技术可分为三代。
第一代气化技术为固定床、移动床气化技术，多以块煤和小颗粒煤为原料制取合成气，装置规模、原料、能耗及环保的局限性较大；第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床和气流床技术，其特征是连续进料及高温液态排渣；第三代气化技术尚处于小试或中试阶段，如煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化、煤的等离子体气化、煤的太阳能气化和煤的核能余热气化等。
本文综述了近年来国内外煤气化技术开发及应用的进展情况，论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势。
1 国内外煤气化技术的发展现状在世界能源储量中，煤炭约占79%，石油与天然气约占12%。
煤炭利用技术的研究和开发是能源战略的重要内容之一。
世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。
20世纪初，煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。
清华炉煤气化的技术发展之路技术拥有单位：清华大学、北京盈德清大科技有限责任公司一、概述2、目前各种炉型分析中国式世界上最大的煤化工生产国家：一、规模第一，世界上其他所有国家加起来也不到我国煤化工规模的1/3，国外也仅有美国伊士曼、大平原、南非沙索、德国、日本等有几十套装置。
二、技术最全面，各种技术在中国都闪亮登场，一竟高低，中国可以说是煤化工的天然博览会。
目前全世界的气话技术主要有：（1）水煤浆炉：50余家百套以上。
主要有德士古（后位GE），它衍生的有华东理工大学的四喷嘴，西北院的多元料浆，清华的分级气化技术。
其技术都是水煤浆耐火砖型，虽各有特点改进创新，但本质上差别不大，是成熟的技术，但对煤种限制较大。
如煤的灰熔点高，操作温度也要相应提高，更容易侵蚀耐火砖，换一次砖至少需花费300万以上，停车2个月。
因此，今后水煤浆耐火砖型炉不可能大上，几乎要被淘汰。
（2）壳牌炉：约20家22台。
投资过大，操作不易，控制点繁多，太复杂。
前几年一哄而上，这两年被航天炉竞争采用较少。
专利及设备中国花费50亿以上。
国内某公司在此基础上开发激冷型流程。
（3）航天炉：2009年开发成功，这几年很火爆，是目前真正的民族品牌气化炉，各项指标国际领先，对国家贡献很大，大家都熟悉，不做详细介绍。
GSP炉与航天炉相近，但在某些技术环节不如航天炉，应用业绩少。
（4）鲁奇炉：主要用中块煤，污水难以处理，气体甲烷含量较高，约10%左右，用于氨醇不宜，近年来在新疆、内蒙古个别地方拓展用于煤制天然气，不广泛，不是主流。
（5）流化床炉：约10家20台，技术原理上可行，工程上毛病太多。
天津、晋城、石家庄和我们使用均不理想，吃亏较大。
美国SES 炉也属此类，在枣庄、义马建厂。
此类流化床炉书本上介绍很多，五花八门，有Winkler、HTW、U-gas、KRWCFB、DRICC、ICC、Ende，但都华而不实，有实验但推广不开。
（6）KBB输送床炉：属于流化床类，美国休斯顿技术，较为新颖，在中国无业绩，要求中低级煤特别市褐煤最好。
主要气化工艺对比气化工艺● 水煤浆加压气化①GE水煤浆加压气化工艺GE水煤浆加压气化法为目前世界上先进的气化技术之一，属气流床加压气化法。
其特点是该工艺对煤的适应范围较宽，可利用粉煤，单台气化炉生产能力较大，气化操作温度高，液态排渣，碳转化率高，煤气质量好，甲烷含量低，不产生焦油、萘、酚等污染物。
排出粗灰渣可以用做水泥的原料和建筑材料。
三废处理简单，易于达到环境保护的要求。
生产控制水平高，易于实现过程自动化及计算机控制。
A. 加压水煤浆气化的优点a）煤种适应性广年轻烟煤，粉煤皆可作原料，灰熔点要求不超过1350℃，煤可磨性和成浆性好，制得煤浆浓度要高于60%（wt）为宜。
b）气化压力范围大从2.5~8.0MPa（G）皆有工业化装置，以4.0MPa（G）和6.5MPa（G）较为普遍，气化压力高可节省合成气压缩功。
c）气化炉热量利用有激冷工艺制得含蒸汽量高的合成气如用于生产合成氨、甲醇、制氢等，在变换工序不需再外加蒸汽，也可采用废锅流程回收热量副产高压蒸汽，但废锅设备价格较高，可择优选用。
d）气化炉内无传动装置，结构比较简单。
e）单位体积产气量大，一台直径3200mm，6.5MPa气化炉产生气体，可日产甲醇1500吨。
f）有效气成分高，CO+H2≥80%（v%），排渣无污染，污水污染小易处理。
因高温气化，气体中含甲烷很低（CH4≤0.1%），无焦油，气化炉排渣无污染可用作铺路路渣，污水含氰化物少易处理。
g）产品气一氧化碳和氢含量高是碳一化学最好合成原料气，可用来生产合成氨，甲醇，制氢，羟基合成原料气，用途广泛。
h）碳转化率高最高可达98%。
B. 水煤浆气化对煤质要求a）GE水煤浆气化对煤质适应性较广。
除褐煤、泥煤及热值低于22940kJ/kg ，灰熔点高于1350℃的煤不太适用外，其他粘结性煤，含灰量较高的煤，石油焦，烟煤均可作原料。
b）煤中灰含量对消耗指标的影响，煤中的灰含量增加会增加氧气的消耗，同时也增加每m3（标）（CO+H2）气体的煤消耗量，一般煤中灰含量从20%（wt）降到6%（wt），可节省5%无灰干基煤消耗，节省氧气消耗10%左右。
“清华炉”煤气化技术技术拥有单位：清华大学“清华炉”煤气化技术是清华大学研究开发，联合北京达立科科技有限公司和山西阳煤丰喜肥业（集团）股份有限公司实现工业化的具有自主知识产权的煤气化工艺。
清华炉气化工艺不仅包括了自主创新的气化炉，还包括气化工艺全流程的优化、配套技术的创新，因而改善了气化炉的煤种适应性、提高了气化系统的稳定性和可靠性、降低气化岛的能耗，综合形成以自主创新的“清华炉”为核心的经济型气流床气化技术体系。
“清华炉”产学研三方顺利走过了专利研究、数学模型研究、实验室冷热态研究、小试、工艺包开发和工业装置设计和开车的全过程。
针对目前大规模气化技术，包括水煤浆气化和干粉气化、耐火砖结构与水冷部结构、激冷流程与废锅流程、用于发电和用于化工等，在仔细调研综合分析的基础上，从可靠性和运行的经济性角度出发，基于对气化反应过程控制因素深入分析及其热过程深刻理解，清华大学创新性地将燃烧领域的分级送风概念和立式旋风炉的结构引入到煤气化中，将热能工程领域的自然循环和膜式水冷壁凝渣保护原理扩展到煤气化领域，提出了分级供氧水煤浆气化技术和水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术。
与其它气化技术主要是由化工反应器发展而来的不同，清华大学的研究是从锅炉燃烧演化而来的。
清华炉煤气化技术的核心思想是来源于煤粉锅炉当中的空气分级供给、本质安全的自然循环原理、膜式水冷壁凝渣保护原理、立式旋风液态排渣煤粉燃烧、液态渣的粒化、水煤浆燃烧以及油的雾化等，结构处理上借鉴了锅炉的水冷壁及卫燃带结构和绝热炉膛结构，因此具有鲜明的动力设备特点。
一气化技术特点1.1 分级给氧清华炉煤气化技术气化炉喷嘴附近温度是由燃料量和氧气量及其混合效果决定的。
正如煤粉燃烧器一样，采用分级供氧，可以抑制喷嘴出口火焰温度。
像锅炉空气分级一样，沿燃料流动方向的合适位置上再补充氧气，提高温度促进气化反应，形成熔渣，以此改善喷嘴的寿命。
由于氧气分级供给，气化炉主喷嘴供氧量与反应需氧化学当量脱离约束，减少了主喷嘴的氧气负荷，改善了主喷嘴的工作环境，延长了其运行周期。
在此过程中，燃料的热量释放和氧气的供给时间相匹配，气化室沿流动方向的温度分布更合理，从喷嘴向下形成低—高—低温度曲线，见图1，高温区从喷嘴端部下移，喷嘴处于相对低的温度区域，并提高了出渣口区域的温度，同时提高了气化室内平均温度，使气化的效果得到改善。
由于氧气分级供给，比不分级气化炉轴向温度均衡，长径比可加大，突破了国内外关于水煤浆气化室的截面出力的限制。
从图1还可以看出，在同样氧煤比的情况下，分级供氧气化室排渣口的温度比只有主喷嘴供氧时要高，因而可以放宽对煤种灰熔点的要求，煤种适应性宽，可采用的煤种的灰熔点比传Array统工艺约高100K，扩大了气化炉煤种的适应性。
事实上，该技术可以采用水煤浆进料，也可以干煤粉进料。
分级供氧气化炉的流场更为合理。
由于二次供氧在氧气入口处形成反扩散火焰，氧气进入了气化室顶部区域。
传统的气化炉没有水平方向的供氧，在气化室顶部形成了缺氧区，该区域气化反应很弱，分级供氧工艺的二次供氧反扩散火焰的卷吸，使部分煤颗粒和氧进入气化室顶部区域。
这一流场结构，恰到好处又充分地利用了气化室顶部区域，作为反应空间，而又不过度反应而影响气化室顶部砖的寿命。
由于水平方向只有质量很小的氧气射流，在向下主气流作用下，即使水平方向氧气流速达到160m s-1也不会射到对面炉壁；水平方向射流中没有固体煤颗粒射入，只从主气流中卷吸部分煤颗粒参与燃烧和气化，不会产生过度高温威胁气化室顶部砖。
以上两方面使分级供氧工艺具有固有安全性。
这一点也在工业生产中得到验证：不投入二次供氧时，气化室顶部砖上附有厚厚的高低不平蜂窝状渣层，投入二次供氧以后，气化室顶部砖上附有致密均匀的渣层。
1.2 水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术现有的气流床气化技术从进料上包括干法和水冷壁两种，从承压壳体的保护方式上有耐火砖结构和水冷壁结构。
理论上可以有进料和保护方式可以有多种组合，但实际中都是水煤浆与耐火砖结合、干法与水冷壁结合。
清华大学热能工程系大胆创新，依据热能工程领域本质安全的自然循环原理和水冷壁凝渣保护原理，提出了水煤浆水冷壁气流床煤气化技术，成功解决了水煤浆的点火、稳燃和效率效率问题。
水煤浆水冷壁气化炉技术充分发挥出了水煤浆耐火砖和干粉水冷壁技术的全部优点，同时还有效避开了它们的不足之处。
(1)膜式水冷壁采用热能工程领域成熟的垂直悬挂膜式壁结构，水冷壁可以自由向下膨胀，避免了高温下复杂的热膨胀处理问题；(2)水冷壁管的水循环按照自然循环设计，是本质安全的循环系统，即使在紧急状态下，也能够最大限度保证水冷壁的安全运行；(3)将原耐火砖结构气化的预热烧嘴和工艺烧嘴组合成为一个带点火功能的工艺烧嘴，实现了点火、投料程序一体化完成，气化炉的从冷态到满负荷的启动时间从原来的3天缩短到3个小时；(4)工艺烧嘴的水冷却结构采用整体夹套式，烧嘴冷却与水冷壁共用一套热水循环系统，系统简单；采用热水循环冷却，降低了工艺烧嘴的热应力，烧嘴使用寿命长1.3 清华炉气化工艺流程（1）制浆工段从界区外的运输系统送来的原料煤首先进入煤斗，煤斗中的煤由煤称重给料机控制以一定的质量流率进入棒式磨煤机。
制浆用的水包括磨煤单元的冲洗水、排放、泄露、灰/黑水处理单元的滤液和工厂内其他装置的难以处理废水，不足部分可补充新鲜水。
为了制得稳定的煤浆并降低煤浆粘度，在磨煤机中还需加入水煤浆添加剂。
在添加剂配制池中配制的水煤浆添加剂经过添加剂配制池泵送到添加剂槽，再经过添加剂泵送到磨煤机中。
水煤浆的PH值应该控制在7以上，煤、水、各种添加剂在磨煤机中研磨到所需要的粒度分布，制得重量百分比约为60%的水煤浆。
从磨煤机初步制得的水煤浆通过磨煤机出口的滚筒筛流出，滚筒筛可以筛除煤浆中的大颗粒。
水煤浆在重力的作用下流到磨煤机出料槽。
磨煤机出料槽泵将水煤浆从磨煤机出料槽输送到煤浆槽中。
为防止煤浆沉淀，在磨煤机出料槽和煤浆槽中分别设置有磨煤机出料槽搅拌器和煤浆槽搅拌器，在搅拌器的作用下水煤浆保持悬浮状态。
（2）气化工段来自煤浆槽的煤浆依靠重力自流到高压煤浆泵的入口，煤浆由煤浆泵加压后，经煤浆切断阀进入工艺烧嘴。
煤浆泵所需的入口压头由煤浆槽提供。
投料前，煤浆经煤浆循环阀等自动阀门循环回煤浆槽。
来自界区外的氧气由氧气总管经过流量调节阀和切断阀进入气化炉，氧气的流量测量需要进行温度和压力补偿。
根据安全系统要求，在启动阶段氧气通过氧气放空消音器排放到大气中并建立氧气流量。
工艺烧嘴把水煤浆和氧气一起送入气化炉中。
离开气化炉燃烧室的粗合成气与灰渣一起向下流过激冷环，经过激冷环时，激冷环内喷出的雾化水将粗合成气和灰渣激冷至1050℃（煤的变形温度以下），然后进入气化炉下部的水浴。
下部水浴的灰水来自合成气洗涤塔，在气化炉下部，大部分灰渣被分离出来，大块渣靠重力作用沉入气化炉底部，悬浮在水中的灰随气化炉灰水外排至低压闪蒸罐。
进入气化炉下部水浴的灰渣在循环水流的作用下经锁斗安全阀、锁斗进口阀进入锁斗。
为防止系统堵塞，在气化炉和锁斗安全阀之间装有破渣机，大块的渣由破渣机破碎。
循环水流由锁斗循环泵建立。
锁斗循环水是从锁斗顶部溢流的含固量相对较少的灰水，循环水流回到气化炉激冷室底部，并携带粗渣进入锁斗。
大部分从气化炉来的固体都在锁斗的底部沉积。
气化炉的粗渣和渣水排至渣池的前仓，开始隔离两仓的溢流阀保持关闭，固体灰渣通过抓斗起重机把固体捞出渣池，约5分钟后，溢流阀打开，较澄清的上部黑水送入渣池后仓，用渣池泵送至真空闪蒸罐。
固体灰渣在淋干水分后外运。
（3）合成气洗涤从气化炉激冷室出来的粗合成气通过文丘里洗涤器进入合成气洗涤塔，合成气首先进入洗涤塔底部的水中洗掉其中的细渣。
基本上不含固体颗粒的合成气沿洗涤塔向上流动，与从塔中部进入的循环灰水和塔上部加入的来自界区外的冷凝液逆流直接接触，洗涤剩余的固体颗粒，离开洗涤塔的合成气中含尘量小于1mg/Nm3。
在洗涤塔顶部安装有旋流板除沫器，合成气在离开洗涤塔时除去其中夹带的水雾，干净的合成气出洗涤塔后经过可从控制室调节的阀门送出界区。
在合成气洗涤塔的出口安装有在线气体分析仪，对CO、H2、CO2及CH4进行检测。
在合成气洗涤塔底部的水分成两部分排出。
一部分是底部上层固体含量较少的灰水，灰水经过激冷水泵加压后，经过激冷水过滤器进入气化炉激冷环和文丘里洗涤器。
从洗涤塔底部出来的另外一部分含固量较多的黑水通过流量控制进入黑水闪蒸系统进行黑水处理以除去其中的固体颗粒，再生后的灰水经过沉淀和加热等处理后送回合成气洗涤塔。
（4）灰水处理系统从气化炉、合成气分离器和合成气洗涤塔底部来的黑水进入低压闪蒸罐。
在低压闪蒸罐中，一部分的水经减压闪蒸变成蒸汽，蒸汽送到灰水除氧器作为加热蒸汽。
从低压闪蒸罐底部排出的水含有较多的固体颗粒，这部分黑水通过液位控制送到真空闪蒸罐进行闪蒸，来自渣池的黑水也送到真空闪蒸罐。
经过真空闪蒸罐的闪蒸，黑水中大量溶解的气体释放出来。
从真空闪蒸罐出来的蒸汽首先进入真空闪蒸冷凝器由循环水冷却，冷却后的气体进入真空闪蒸分离器。
真空闪蒸罐的真空度由闪蒸真空泵来实现。
闪蒸真空泵将真空闪蒸分离器出来的气体抽引出后直接排大气，液体去灰水槽。
真空闪蒸罐不控制液位，其下液直接插入沉降槽中心筒，利用沉降槽的液位作为液封，以保证其真空度。
真空闪蒸分离器也不控制液位，真空闪蒸分离器下液直接插入灰水槽中，利用灰水槽的液位作为液封，以保证其真空度。
从真空闪蒸罐来的含固量较高的黑水进入沉降槽中，进入沉降槽的黑水经过絮凝沉淀后，沉降槽上部的澄清水溢流，依靠重力作用进入灰水槽。
灰水槽中储存的灰水经过低压灰水泵加压后分成两部分，一部分去灰水除氧器，另外一部分去锁斗冲洗水罐。
沉降槽的作用是使黑水中的固体颗粒在重力作用下沉降分离。
为了加快固体在沉降槽中的沉降分离速度，需要向沉降槽中加入絮凝剂。
在沉降槽中安装了一个缓慢移动的沉降槽耙灰器，用来把沉降下来的固体送到沉降槽底部的出口。
在沉降槽底部的固体和水通过沉降槽底泵送到过滤机。
黑水中的固体留在过滤机上部形成细渣滤饼，然后用卡车或者皮带送出界区，滤液进入滤液槽。
滤液经滤液泵加压后送往沉降槽，也可直接送往研磨水槽作为制浆用水。
1.4 技术优势（1）稳定性好。
水煤浆气化工艺成熟，水冷壁挂渣稳定。
用水煤浆进料稳定可靠,避免了粉煤进料不稳定、易燃、易爆、易磨损、泄漏等难题。
（2）煤种适应性强。
水煤浆水冷壁清华炉的气化温度不受耐火材料限制，可达1600℃或更高，气化反应速度快，碳转化率高，煤种适应性好,能够消化高灰分、高灰熔点、高硫煤。
（3）系统运转率高。
装置运行连续稳定，特殊设计的工艺烧嘴冷却系统有效延长了烧嘴的使用寿命，一次连续运行周期可以保证120天以上，每年不再因为换砖而停炉检修，单炉年运行时间可达到8000h。
