国内各种气化炉分布及业绩演示文稿

国内气化炉市场“百家争鸣”，煤化工“心脏”的国产化成功之作展开全文■ 信息来源| 最国产10年前国内煤化工核心装置——气化炉，基本靠引进国外先进技术。

10年后的今天，国内自主煤气化技术发展迅速，尤其以水煤浆气化技术的国产化，使我们国内大型项目摆脱了对进口技术的依赖。

气化炉作为化工项目的心脏投资巨大，年处理原煤25万吨的气化炉进口品牌单台造价接近1亿人民币，而国产化后的价格仅为进口的三分之一。

目前国内煤化工应用的气化炉大约有40种，截止2020年我国对煤气化炉的需求量将达到2250套，中国已经成为世界上最大的煤气化炉市场。

煤化工气化炉根据煤的性质和对煤气的不同要求有多种气化方法，按照煤颗粒的运动状态相应的气化设备有固定床（移动床）气化炉、流化床(沸腾床)气化炉、气流床煤气化炉。

从煤的相态上来分辨，两种主流气化炉分别为，水煤浆和干煤粉。

随着国产气化技术的逐步提升，一系列国产新炉型的陆续投产实现长周期运行，加之进口炉型昂贵的专利费和过高的前期投资，新项目逐渐采用了价格便宜，操作简单的国产炉型，一些国外炉型逐渐没落。

固定床气化炉：进入国内市场最早，投资高，对蒸汽需求量大，产气量略小。

主要供应商有：•美国UGI：我国以煤炭为原料的合成氨厂的造气炉绝大多数是基于UGI炉型发展起来的。

它的优点是设备简单，易于操作。

缺点是：因常压操作生产强度低，生产需要高压的合成气时能耗高，对煤种要求比较严格，通常须采用有一定粒度要求的无烟煤或焦炭。

炉子为直立圆筒形结构，下部有水夹套，上部内衬耐火材料，炉底设转动炉篦以利排灰渣。

国内主要应用项目：晋煤集团，湖北三宁，丰喜集团合成氨项目德国鲁奇（Lurgi)：生产能力大，以块煤为原料，尤其适应褐煤，碳转化率高，调节负荷方便，缺点是投资大，结构复杂，加工难度高。

主要国内应用项目：大唐煤制气，新疆广汇能源，河南义马等项目德国BGL（液态排渣鲁奇炉）:BGL炉是英国BG公司和德国鲁奇联合开发的炉型，与其他以氧气为主的气化系统相比，BGL气化炉耗氧量较低，从而使总效率明显提高。

国内外煤气化炉的特点及在煤化工领域的应用摘要：近年来，各国对于环境方面的保护尤为重视，环境保护的各项指标也成为各国综合国力竞争的重要因素之一。

这在一定程度上推动了新兴能源取代石油和天然气。

从而我国对于煤炭化的研究不断深入，在工业化不断发展的情景下煤炭化技术也得到了一定的发展。

这篇文章向大家介绍了几种国内外常见的煤炭化炉，并且进一步研究了选择煤炭炉的指标。

以期对我国煤炭化炉的研究提供相应的借鉴。

关键词：国内外；煤气化炉；煤化工；特点及应用1 引言我国是煤炭能源的大国，现阶段已知的煤炭已占到能源总量的94%。

缺油、少气、富煤是现阶段能源的发展状况。

因为我国几年来石油方面的价格不断提高，所以作为煤炭大国用煤炭作为生产原料是十分有竞争优势的。

二甲醚及其下游产品、煤气化联合循环发电以及煤制合成氨和尿素等产业的发展都得到了有效的提升。

但是相关学者表明煤化工的重要步骤关键在于煤化工的气头，即气化方式是煤化工产品的重要源泉。

由于国内外生产水平参差不齐，国内外煤气化及生产技术在20世纪50年代相继发展。

并且在20世纪七十年代煤炭紧张时期得到了迅速的发展。

虽然我们在这方面有所发展，但是和许多国家仍然存在着很大差距，因此我们就要通过不断地研究。

2 国内外常用的煤气化炉2.1 间歇式固定床造气炉这种气化炉是我国近年来使用最广泛的一种。

它所能适用的煤种为粒度25 mm~75 mm的无烟煤或焦炭。

在特定提前预设的煤气炉中在空气和蒸汽相互替换的过程中加热床层。

从而达到吹风气放空的效果。

在这一过程中，可以通过蒸汽的产生从而生产出煤气。

煤气炉的系列是多种多样的，所产生的气体量也是不一样的。

因此，要根据自身的需求来进行具体的选择，从而实现成本的节约和生产效率的最大化。

U.G.I炉在我国所有的生产技术中最为可靠省时，但是它所生产出来的产品质量较低、对于生产原料的要求较高、资源利用方面贡献率不大、生产过程较为间断。

并且他在生产过程中所排放的气体会对环境造成很严重的影响，所以应该寻求更加先进的技术一取代这一技术。

组主要气化工艺及种典型气化炉图文详解中国耐火材料网一、气化简介气化是指含碳固体或液体物质向主要成分为和的气体的转换。

所产生的气体可用作燃料或作为生产诸如或甲醇类产品的化学原料。

气化的限定化学特性是使给料部分氧化；在燃烧中，给料完全氧化，而在热解中，给料在缺少的情况下经过热降解。

气化的氧化剂是或空气和，一般为蒸汽。

蒸汽有助于作为一种温度调节剂作用；因为蒸汽与给料中的碳的反应是吸热反应（即吸收热）。

空气或纯的选择依几个因素而定，如给料的反应性、所产生的气体用途和气化炉的类型。

气化最初的主要应用是将煤转化成燃料气，用于民用照明和供暖。

虽然在中国（及东欧）气化仍有上述用途，但在大多数地区，由于可利用天然气，这种应用已逐渐消亡。

最近几十年中，气化主要用于石化工业，将各种碳氢化合物流转换成"合成气"，如为制造甲醇，为生产提供或为石油流氢化脱硫或氢化裂解提供。

另外，气化更为专门的用途还包括煤转换为合成汽车燃料（在南非应用）和生产代用天然气（）（至今未有商业化应用，但在年代末和年代初已受到重视）。

二、气化工艺的种类有多种不同的气化工艺。

这些工艺在某些方面差别很大，例如，技术设计、规模、参考经验和燃料处理。

最实用的分类方法是按流动方式分，即按燃料和氧化剂经气化炉的流动方式分类。

正像传统固体燃料锅炉可以划分成三种基本类型（称为粉煤燃烧、流化床和层燃），气化炉分为三组：气流床、流化床和移动床（有时被误称为固动床）。

流化床气化炉完全类似于流化床燃烧器；气流床气化炉的原理与粉煤燃烧类似，而移动床气化炉与层燃类似。

每种类型的特性比较见表。

* 如果在气化炉容器内有淬冷段，则温度将较低。

.气流床气化炉在一台气流床气化炉内，粉煤或雾化油流与氧化剂（典型的氧化剂是氧）一起汇流。

气流床气化炉的主要特性是其温度非常高，且均匀（一般高于℃），气化炉内的燃料滞留时间非常短。

由于这一原因，给进气化炉的固体必须被细分并均化，就是说气流床气化炉不适于用生物质或废物等类原料，这类原料不易粉化。

国内外煤气化技术现状按煤在气化炉内的运动方式，气化方法可划分为三类，即固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法。

(1)固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂从气化炉底部加入，煤与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的应称其为移动床气化。

(2)流化床气化：它是以粒度为0～10 mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤层内温度均一，易于控制，提高气化效率。

(3)气流床气化：它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100 um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。

煤在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。

煤气化技术包括备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分，核心是气化炉。

1．2目前国内外主要气化炉(1)德士古气化炉美国德士古2002年初成为雪佛龙公司一部分，2004年5月被通用电气公司收购开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60%-65％的水煤浆，用纯氧作气化剂，在高温高压下进行气化反应，气化压力在3．0～8．5 MPa之间，气化温度1 400℃，液态排渣，煤气成份CO+H2为80％左右，不含焦油、酚等有机物质，对环境无污染，碳转化率96%-99％，气化强度大，炉子结构简单，能耗低，运转率高，且煤适应范围较宽。

目前雪佛龙德士古最大商业装置是Tampa电站，属于DOE 的CCT-3，1989年立项，1996年7月投运，12月宣布进入验证运行。

该装置为单炉，日处理煤2 000-2 400 t，气化压力为2．8 MPa，氧纯度为95％，煤浆浓度68％，冷煤气效率76％，净功率250 MW。

德士古气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。

国内各类煤气化技术运行现状2016.7一、固定床气化技术运行现状固定床气化技术在我国的应用始于20世纪50年代，主要用于气化褐煤生产合成氨原料气。

原云南解放军化肥厂是我国第1家采用碎煤加压气化炉的企业，炉型为第1代鲁奇炉。

目前，云南解化集团拥有老鲁奇炉14台，其中1台改造为碎煤熔渣加压气化炉(BGL炉)，2006年投料成功。

20世纪80年代中期后，碎煤加压气化炉在我国得到了较大发展，天脊集团、兰州煤气厂、哈尔滨气化厂、河南义马等企业均有碎煤加压气化炉，主要用于生产城市煤气、合成氨、甲醇、二甲醚、天然气及煤间接液化等，其中：兰州煤气厂引进的5台Mark-Ⅱ型鲁奇炉主要用于生产城市煤气，由于用户所限，现已停产；哈尔滨气化厂于20世纪80年代末从原民主德国引进5台PKM型气化炉(相当于第3代鲁奇炉)；其余企业的炉型均为Mark-Ⅳ型碎煤加压气化炉。

近几年，采用碎煤加压气化装置(鲁奇炉)的企业主要有山西潞安、新疆广汇、内蒙古大唐国际克旗、新疆伊犁庆华、国电赤峰化肥、晋煤金石、大唐国际阜新、伊犁新天、河南晋煤天庆等，其中：大唐克旗的气化装置为世界首套操作压力4.0MPa的碎煤加压气化装置，于2012年5月投料试车成功；晋煤金石的碎煤加压气化装置的气化原料为晋城15号煤，目前已经投料成功，证明碎煤加压气化技术可单独处理晋城无烟块煤。

固定床气化工艺普遍存在的问题是从煤气化过程排出的废水量大，废水中含有大量的焦油、氨、酚等物质，对于这些物质目前仍旧没有很好的处理办法，虽然说可以采用设置酚、氨回收以及水气分离的方式将这些物质分离出来然后送到处理站进行处理，但是处理难度大，很难达标排放，废水处理投资和成本也比较大。

固定床气化在大唐国际克旗、新疆广汇项目运行中上还出现了炉体腐蚀的问题，在内蒙、新疆的出现了因煤质热稳定性差而不能达产的问题。

二、流化床气化技术运行现状流化床气化炉由于结构简单、操作温度适中、操作方便、处理能力高、产品气不含焦油等物质、适用煤种广、可直接利用煤矿生产的10cm以下碎煤等优点，也受到部分企业的重视并得到利用。