下载文档原格式
煤气化技术介绍一、起源煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定煤气化技术工艺流程的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、硫化床或携带床)转化成气体，得到粗制水煤汽，通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气。
1857年，德国的Siemens兄弟最早开发出用块煤生产煤气的炉子称为德士古气化炉。
这项工艺引进中国后在二十世纪九十年代由山东省鲁南化肥厂经过广大工程技术人员的努力，发明了自主知识产权的对置式四喷嘴气化炉，目前已经在国内得到广泛推广应用，特别是兖矿集团煤化工项目在多处使用次技术，取得了显著的经济效益。
还有经过其他许多开发商的开发，到1883年应用于生产氨气。
煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。
二、原理煤干馏过程，主要经历如下变化：当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结合水释出；高达350℃以上时,粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体（泥煤、褐煤等不发生此现象）；至400～500℃大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物；在450～550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦继续分解,析出余下的挥发物（主要成分是氢气），半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物（焦炉煤气和其他炼焦化学产品）。
煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。
煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件（主要是温度和时间）。
随着干馏终温的不同，煤干馏产品也不同。
低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，煤气产率高而焦油产率低。
中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。
煤干馏过程中生成的煤气主要成分为氢气和甲烷，可作为燃料或化工原料。
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。
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。
清华炉气化技术特点及应用发布时间：2021-12-24T01:14:24.055Z 来源：《中国科技人才》2021年第27期作者：潘洪杰[导读] 作为本土的气化技术——清华炉气化技术，具有良好的运行优势,发展前景广阔，将会得到更为广泛的应用。
新疆天业汇合新材料有限公司 832216摘要: 我国的能源结构国情“富煤、少油、缺气”的特点，煤炭资源占有较大的比例，作为本土的气化技术——清华炉气化技术，具有良好的运行优势,发展前景广阔，将会得到更为广泛的应用。
关键词: 水煤浆; 清华炉; 气化清华炉气化技术是清华大学与北京盈德清大科技有限责任公司联合研发的具有自主知识产权的水煤浆水冷壁煤气化技术。
清华炉气化技术可应用于国家重点新能源领域，煤炭的清洁利用及石油、天然气的替代项目。
清华炉气化技术可适用于煤制天然气、煤制烯烃、煤制氢、煤煤制油、制甲醇、煤制乙二醇、煤制芳烃、合成氨、冶金、石化等行业。
清华炉气化技术先后在山西丰喜肥业的甲醇项目、新疆天业（集团）有限公司1,4-丁二醇项目、大唐呼伦贝尔化肥有限公司的合成氨项目、克拉玛依石化工业园区气化岛工程项目等多个企业运行平稳，安全可靠。
1 清华炉气化技术的特点清华炉气化技术与我国自主研发的多元料浆气化炉、四喷嘴气化炉气化技术比较（见表1），具有显著的优势：表1清华炉和、多元料浆气化炉、四喷嘴气化炉主要技术比较通过比较可知，清华炉气化技术具有以下特点：1.1装置运转时间长清华炉气化技术，烧嘴头部采用特殊处理，一次连续运行周期保证100天以上，每年不再因为更换耐火砖而停炉检修，年运行时间可达到7200h。
1.2安全可靠清华炉气化技术成熟，用水煤浆进料稳定可靠，水冷壁挂渣稳定。
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。
1.3煤种适应性强清华炉气化技术气化温度不受耐火材料限制，工业实际运行温度已达1520℃，甚至更高，碳转化率高，气化反应速度快，煤种适应更广，能够气化高硫、高灰份、高灰熔点煤，可实现原料煤本地化。
清华炉：托起中国煤化工的强国梦2013-03-13 10:56:37 来源：中国网查看评论进入光明网BBS 手机看新闻党的“十八大”报告提出了“实施创新驱动发展战略”，正是在“创新”理念的指引下，我们国家近些年来，在众多科技领域都取得了令人欣慰的突破和发展。
其中，以神舟号飞船和蛟龙号深潜器为代表的“上天入海”创新领域因为公众关注度高，便广为社会和大众所知，而在一些基础科研领域和工业领域的创新，尽管不太为普通人所了解，但其“创新发展”所取得成绩的意义，也同样是巨大的。
在这当中，我国煤化工领域的一项重要成果和突破——“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”（以下简称第二代清华炉技术）便尤其值得人们关注。
煤化工大国的尴尬中国是一个多煤、贫油、少气的国家，正因为如此，煤炭在我国的能源消耗中，始终占有非常大的比例。
据《（2012）中国能源发展报告》显示，2011年中国煤炭消费34.25亿吨，占能源消费总量近7成。
远远高于世界平均水平。
在我国消耗的煤炭中，有相当一部分是用作煤化工，因此如今我国还是世界上最大的煤化工生产国家，世界其他所有国家的煤化工加起来也达不到中国规模的1/3。
煤化工行业的关键技术之一是煤气化技术，而煤气化技术的核心便是气化炉，可以说，气化炉水平的高低是直接制约煤化工企业经济效益与安全环保问题的关键性硬件因素。
而在这一领域，在刚刚打开国门的改革开放之初，我国与发达国家的先进水平相比，存在着较大的差距。
于是，从上个世纪八十年代起，国外行业巨头们便纷纷“抢滩登陆”，竞相要在庞大的中国市场“分得一杯羹”。
在随后二十多年时间里，数量众多的各种国外气化炉技术被引进，这使得中国企业在付出巨额引进资金的同时，还承担了巨大的风险：不仅是因为一些引进技术在国外就尚属“试验阶段”，中国成为了“试验场，”而且即使是一些在国外已经成熟的技术，在中国还因为煤质等因素，存在着“水土不服”的问题。
例如，尽管壳牌煤气化技术先进，但并非十全十美，有些企业引进后要经历漫长的调试才能投产，部分企业为此还追加了高达上亿元的投资；投资数亿元建于上海的世界上惟一工业化的U-Gas引进气化装置，早已于2003年退出历史舞台……一方面，需要打破这种“乱象”和“尴尬”，而另一方面的情况则是——为摆脱对石油的过度依赖和调整化工原料结构，在一个相当长的时期内，煤化工行业都是我国需要大力发展的产业，因此有行业权威专家认为，到2020年，我国对煤气化炉的需求量将达到2250套。
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。
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。
“清华炉”煤气化技术技术拥有单位：清华大学、北京盈德清大科技有限责任公司“清华炉”煤气化技术是清华大学研究开发，联合北京盈德清大科技有限责任公司（接替北京达立科科技有限公司）共同开发的具有自主知识产权的煤气化工艺，并在山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司实现了工业化。
“清华炉”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，降低了气化岛的能耗，综合形成了以“清华炉”为核心的经济型气流床气化技术体系。
“清华炉”产学研三方合作，顺利完成了专利研究、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。
从2001年开始，针对大规模气化技术用于发电和化工等领域，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、自然循环原理、膜式水冷壁凝渣保护原理等，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（一）分级给氧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，见图一，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。
从图一还可以看出，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。
分级给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。
（二）水煤浆水冷壁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、稳燃和效率问题，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。
（三）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，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，对一氧化碳、氢气、二氧化碳及甲烷进行检测。
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激冷室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。
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。
（四）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8000小时。
4.安全性强。
水冷壁采用热能工程领域成熟的悬挂垂直管结构，既保证了水循环的安全性又避免了复杂的热膨胀处理问题。
水循环按照自然循环设计，强制循环运行，紧急状态下能实现自然循环，最大限度保证水冷壁的安全运行。
5.启动快。
组合式点火升温过程简化，点火、投料程序一体化完成。
水煤浆投料点火采用特殊设计的点火技术，气化炉从冷态到满负荷仅需3小时。
6.技术细节处理好。
清华炉气化技术在工业化过程，在细节的设计上有很多创新，如碳洗塔底部的气体分布器，使灰水和煤气的充分混合，保证了煤气的洗涤效果；闪蒸罐中的环槽分布器设计，使闪蒸系统的检修更方便；真空闪蒸的液封设计，使闪蒸罐不再堵塞等。
