航天炉粉煤加压气化技术分析

粉煤加压气化炉系统运行问题浅析中能公司目前使用的航天炉又名HT-L粉煤加压气化炉。

航天炉的主要特点是具有较高的热效率（可达95%）和碳转化率（可达99%）；气化炉为水冷壁结构，能承受1500℃至1700℃的高温；对煤种要求低，可实现原料的本地化。

粉煤气化技术的气化室炉体均为水冷壁/耐火材料复合结构,根据不同的炉型分为垂直管结构和盘管结构,利用管内的水或蒸汽强制冷却作用带走熔融炉渣的热量,使其附着在气化室内壁,在耐火材料表面形成稳定的固渣层一熔融层一流动层的热阻结构,使得在气化炉运行期间耐火材料不与高温熔渣直接接触,实现“以渣抗渣”的工艺,从而达到气化炉长寿命运行的目标。

本文旨在将实际运行过程中存在的粉煤输送，激冷室液位异常，灰水处理等问题和应对解决方法进行剖析。

关键词：粉煤加压气化；航天炉；粉煤输送；激冷室液位异常；灰水处理1、气化炉结构组成及作用气化炉作为整套气化装置的重要设备，主要由两部分组成，分别是燃烧室和激冷室。

工艺烧嘴将氧气、蒸汽和粉煤喷射至燃烧室内迅速雾化并发生部分氧化反应，反应放出大量热，生成以CO+H2为主要成分的粗合成气，在高温的作用下，煤中的灰分会变成液态的渣然后从燃烧室流入到激冷室内，粗合成气经过激冷室的初步除尘和降温后，粗煤气会和气化后的水蒸气一起离开气化炉激冷室，经过激冷降温后的灰渣可以通过排渣系统排出气化炉。

2、常见问题分析2.1、粉煤输送不稳定，粉煤管线流量波动或出现断流。

2.2、气化炉渣口堵塞，激冷室易积灰导致液位过高或过低。

2.3、灰水系统处理难度大，水质不稳定。

3、针对以上三点问题逐条进行分析解决3.1、粉煤输送不稳定，粉煤管线流量波动或出现断流。

3.1.1、原因分析：3.1.1.1、伴热系统设计不合理，设备伴热效果差，粉煤容易板结堵塞粉煤调节阀，造成粉煤流量出现波动。

3.1.1.2、粉煤袋式过滤器顶部由于设计存在缺陷会造成雨水等进入粉煤系统设备影响伴热效果，从而导致粉煤结块，不利于粉煤的输送。

浅析航天炉粉煤加压气化技术作者：余明江来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期摘要：随着科技的进步，我国的航天事业得到迅猛发展，为了使航天炉项目获得优质的产品，创造良好的经济效益，必须要对航天炉粉煤加压气化技术进行深入的理解和研究。

关键词：航天炉；粉煤加压气化；技术；特点；比较航天炉粉煤加压气化技术属于加压气流床工艺，是在借鉴壳牌、德士古及GSP加压气化工艺设计理念的基础上，由北京航天长征化学工程股份有限公司自主开发、具有独特创新的新型粉煤加压气化技术。

此项技术未经小试和中试，直接按照工艺设计于2008年先后在安徽临泉、河南龙宇建成2套单炉日投煤量720 t的示范装置，从当时运行情况看，基本达到设计要求，最长连续运行时间已达到128天。

发展至今，航天炉粉煤加压气化技术已应用于36个项目，已投运的有24个项目43套气化装置。

在已运行的装置中，最长年累计运行时间为365天，单炉最长的连续运行时间为407天。

本文将介绍航天炉粉煤加压气化装置以及其气化技术的主要特点，然后分析航天炉的主要特点，并将航天炉粉煤加压气化技术与其他煤制合成气相比较，探讨航天炉粉煤加压气化技术的优势，确保在煤制天燃气、油、烯烃、乙二醇、合成氨、甲醇等项目中，能利用准确的煤气化技术来生产粗合成气。

1 航天炉粉煤加压气化技术特点1.1 航天炉粉煤加压气化技术必须使用适应性较强的原料煤航天炉粉煤加压气化装置经过试烧之后，试烧人员观察得知，煤粉粒度会对碳的转化率造成影响；另外，如果煤粉含水量过高就会降低粉煤加压输送单元的输送效率；如果原料煤的灰分含量较少，试烧过后渣无法顺利挂在水冷壁上，因而航天炉燃烧室内无法形成稳定的保护渣层。

综上所述，航天炉粉煤加压气化技术必须要使用适应性较强的原料煤。

1.2 应用此技术缩短了开停车的时间，提高了负荷升降的速度通过对装置的运行情况进行观察，开停车时间大大缩短，并且负荷升降的速度得以提高。

航天粉煤加压气化技术的研究作者：刘才来源：《西部论丛》2019年第01期摘要：本文首先论述了有关航天粉煤加压气化装置建设及开车情况，之后对航天粉煤加压气化成套技术的有关工艺流程作了阐述，并对主要设备——气化烧嘴与气化炉的特点、原理进行了分析。

此项技术目前在朝节能化、大型化方向发展，也正在得到市场愈来愈广泛的肯定与认可。

关键词：发展应用示范装置烧嘴气化炉航天粉煤加压控制系统前言随着我们国家国民经济的腾飞式增长，市场对化工产品的需求也愈来愈大，在我国化学工业中，以煤为原料的煤化工将占有愈来愈重要的地位。

一、装置建设及开车情况（一）安徽晋煤中能化工股份有限公司装置项目的鉴定情况2009年9月15日，安徽晋煤中能化工股份有限公司与北京航天煤化工工程公司开展的72h性能考核；装置顺利通过，2009年10月下旬，在中国石油化工协会组织的现场考核中装置顺利通过；安徽晋煤中能化工股份有限公司的相关装置在2009年10月底通过中国石油化工协会组织的鉴定。

如下为考核期间的运行指标：碳转化率98%；有效气产率 l.6447m3/kg煤；合成气产率1.767m3/kg煤；有效气成分93.1%。

比氧耗300-310m3/1000m3（CO+H2）比煤耗608kg/1000m3（CO+H2）此装置操作不复杂、方便维护，较广的煤种适应性，运行成本与投资费用不高，气化炉的故障率低，开工率高。

（二）装置的运行情况2010年，安徽晋煤中能化工股份有限公司该装置年计划生产15.85万t甲醇，实际生产18.30万t甲醇，完成整年计划的115.5%；实际消耗25.47万t原料煤，折标煤1.13t，平均吨甲醇耗1.392t原料煤。

2010年，安徽晋煤中能化工股份有限公司气化装置计划运行317d，实际累计运行338 d，开工率大于90%，完成整年计划的106.6%，最高日产601t甲醇，日均产量560t甲醇，生产比较稳定。

二、主要工艺流程航天煤气化装置主要包含渣及灰水处理单元、气化及合成气洗涤单元、粉煤加压及输送单元、磨煤及干燥单元。

航天炉煤气化技术运行情况航天, 煤气化, 技术, 运行HT-L煤气化技术的生产应用HT-L煤气化工艺是航天十一所借鉴荷兰SHELL、德国GSP、美国TEXACO煤气化工艺中先进技术，配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。

现将该工艺在煤化工项目中的应用介绍如下：一、工艺介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，两套系统一开一备，单套能力35吨/小时，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。

没有单独的石灰石加入系统，只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上，一块进入磨煤机研磨。

2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。

不同是V1205下面是三条腿，三条线输送，到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。

3、气化及净化烧嘴设计同GSP，采用单烧嘴顶烧式气化，气化炉采用TEXACO激冷工艺，气化炉升压到1MPa时，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉，稳压1小时挂渣，炉膛内设置有8个温度检测点，可以作为气化温度的参考点，也可以判断挂渣的状态。

设计气化温度1400-1600℃，气化压力4.0MPa。

热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷，也由此分离，激冷过程中，激冷水蒸发，煤气被水蒸汽饱和，出气化炉为199℃ ，经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后，194℃、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。

4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXACO工艺相同。

渣经破渣机，高压变低压锁斗，排到捞渣机，进行渣水分离，水回收处理利用；灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池，清水作为激冷水回收利用，浆水经真空抽滤后制成滤饼。

二、技术特点1、原料的适应性据设计方介绍，该工艺煤种适应性广，从烟煤、无烟煤到褐煤均可气化，对于高灰份、高水分、高硫的煤种同样适用。

航天炉粉煤加压技术气化粗渣的研究发布时间：2021-07-20T06:01:08.360Z 来源：《防护工程》2021年8期作者：陈建林张国华黄保才童维风王彬彬刘才[导读] 随着科学技术的发展，我国的航天炉粉煤加压技术有了很大进展，利用X-射线荧光分析仪、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜-能谱仪、显微共焦激光拉曼光谱仪等手段，研究了航天炉粉煤加压气化粗渣的化学组成、物相组成和微观结构;并通过物理解离和筛分来分离气化粗渣中的碳，了解粗渣中碳的分布情况、微观结构和存在形式。

陈建林张国华黄保才童维风王彬彬刘才安徽省阜阳市临泉县中能化工气化车间安徽省阜阳市 236400摘要：随着科学技术的发展，我国的航天炉粉煤加压技术有了很大进展，利用X-射线荧光分析仪、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜-能谱仪、显微共焦激光拉曼光谱仪等手段，研究了航天炉粉煤加压气化粗渣的化学组成、物相组成和微观结构;并通过物理解离和筛分来分离气化粗渣中的碳，了解粗渣中碳的分布情况、微观结构和存在形式。

结果表明:(1)航天炉(HL-T)气化粗渣中含有大量的玻璃相和残碳，经过1000℃加热、自然冷却后析出钠长石和钙长石等晶体;(2)航天炉(HL-T)气化粗渣经过物理解离和筛分后，粗渣中的碳富集在粒径小的物料中。

通过分析，此渣可用于制备泡沫玻璃。

关键词：航天炉(HL-T)；气化粗渣；解离；微观结构；碳富集引言在航天炉粉煤加压气化工艺中，粉煤加压输送的稳定性对整个装置的运行稳定至关重要。

笔者针对正元氢能粉煤加压输送系统中不锈钢烧结金属滤芯(简称烧结滤芯)在使用过程中存在的问题进行原因分析，并提出改造措施。

1航天炉粉煤加压气化技术概述航天炉粉煤加压气化技术，由北京航天万源炼化工工程技术有限公司创新研发并在安徽中能化工股份有限公司一次试车而成。

从创新的角度观察，该技术立足我国传统煤制合成气基础，吸收了壳牌、德士古等加压气化工艺设计理念及相关经验。

从当前工业化示范项目应用成果及经验分析，作为一项加压气流床工艺，该技术在运行时间方面具有明显优势，突显了投资成本低、建设周期短、操作简易方便、易于集中式管理、降低能耗等特点。

航天炉煤气化技术运行情况航天, 煤气化, 技术, 运行HT-L煤气化技术的生产应用HT-L煤气化工艺是航天十一所借鉴荷兰SHELL、德国GSP、美国TEXACO煤气化工艺中先进技术，配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。

现将该工艺在煤化工项目中的应用介绍如下：一、工艺介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，两套系统一开一备，单套能力35吨/小时，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。

没有单独的石灰石加入系统，只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上，一块进入磨煤机研磨。

2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。

不同是V1205下面是三条腿，三条线输送，到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。

3、气化及净化烧嘴设计同GSP，采用单烧嘴顶烧式气化，气化炉采用TEXACO激冷工艺，气化炉升压到1MPa时，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉，稳压1小时挂渣，炉膛内设置有8个温度检测点，可以作为气化温度的参考点，也可以判断挂渣的状态。

设计气化温度1400-1600℃，气化压力4.0MPa。

热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷，也由此分离，激冷过程中，激冷水蒸发，煤气被水蒸汽饱和，出气化炉为199℃ ，经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后，194℃、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。

4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXACO工艺相同。

渣经破渣机，高压变低压锁斗，排到捞渣机，进行渣水分离，水回收处理利用；灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池，清水作为激冷水回收利用，浆水经真空抽滤后制成滤饼。

二、技术特点1、原料的适应性据设计方介绍，该工艺煤种适应性广，从烟煤、无烟煤到褐煤均可气化，对于高灰份、高水分、高硫的煤种同样适用。

粉煤加压气化技术
粉煤加压气化技术是一种将煤粉在高压下与氧气进行化学反应，产生大量合成气的技术。

该技术具有高效、节能、环保等优点，可以将煤转化为可用于化工、能源等领域的多种化学品和燃料。

该技术的核心是气化反应器，其构造与普通燃烧炉相似，但设计要求更高。

在反应器内，煤粉经过破碎、干燥、热解等过程，最终转化为一种或多种气体，主要包括一氧化碳、氢气、二氧化碳、甲烷等。

该技术的应用领域广泛，可以生产合成气、合成甲醇、合成氨、合成油和合成乙烯等化学品，也可以生产燃气、发电、加热等能源产品。

此外，该技术还可以与化工、冶金等行业的其他技术相结合，形成产业链，提高资源利用效率。

虽然该技术具有许多优点，但也存在一些挑战和问题。

例如，气化反应的过程中会产生大量的废水和废气，需要进行处理和净化；反应器的运行需要高压、高温等条件，需要耐磨、耐高温的材料支持；煤粉的质量和含硫、含灰等杂质的影响也会对气化反应产生影响。

总体而言，粉煤加压气化技术是一种重要的能源和化工技术，具有广阔的应用前景和发展空间。

未来，随着技术的不断进步和完善，该技术将逐渐成为可持续发展的重要支柱之一。

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航天炉粉煤加压气化技术及装置运行的思考探究摘要随着我国科学和技术的快速发展，我国航天事业也得到了有效发展，与航天相关的各种装置和技术也不断的提高，其中包含航天炉粉煤加压气化装置技术的提高，同时航天炉粉煤加压气化装置在航天事业中也是非常重要的装置。

本文主要通过对航天炉粉煤加压气化装置的运行情况进行有效的思考和研究，并分析航天炉粉煤加压气化装置在运行中存在的问题，并根据其中所存在的问题进行有效研究。

关键词：航天炉；粉煤加压气化技术；装置运行引言航天炉粉煤加压气化技术长久以来都是我国航天事业中最为重要的技术，并且这项技术的研发主要是根据粉煤制成气体，这样可以有效的促进传统技术的提高，同时也对我国航天炉方面的技术的发展也带来了较大的创新。

从研究的结果可以看出来，我国在关于航天炉方面技术经验经过10多年来的摸索，目前规模已经形成，从航天工程项目来讲，对于这一项技术的要求较高。

因此，粉煤加压气化技术的长久发展对我国航天系统的发展有着非常重要的意义，所以，有效研究航天炉粉煤加压气化技术的运行情况，并根据其中存在的问题进行有效的研究，从而更加有效的保证我国航天事业的长久发展。

1.航天炉粉煤加压气化工作开展的装置要求航天炉煤粉加压气化工作相对来说，拥有更加有效的运行效果，需要保证粉煤加压气化技术在使用中装置功能正常且覆盖面积较广，其中主要是包含了四种不同的单元，这些单元主要是：以磨煤与干燥处理为主要任务的11单元；以粉煤加压与输送为主要任务的12单元；以粉煤气化为主要任务的13单元；以灰水与渣处置为主要任务的14单元。

对于11单元而言，其中包括了两条生产运行线，即1开1备，以便达到维持装置持续运行的效果。

对12单元装置来讲，可以有效实现对储存粉煤的加压处理之后，需要将煤粉运送到给料罐当中，而对于13单元装置来讲，是一种煤粉的加压气化装置的核心组织部分，可以起到一定的燃烧作用，一系列复杂的氧化还原反应，同时还可以对气激冷和相关设施进行有效的清洁。

科技成果——粉煤加压气化技术适用范围化工行业电力行业（IGCC）、城市煤气等行业现状同等产量条件下常压固定床技术：比氧耗380Nm3O2/kNm3（CO+H2）；有效气成分CO+H2，含量60%-70%；碳转化率78%；年消耗71万tce。

目前该技术可实现节能量98万tce/a，减排约259万tCO2/a。

成果简介1、技术原理粉煤加压气化技术通过将煤炭磨制成干燥的煤粉，用惰性气体连续送入带有水冷壁的气化炉，在4-6.5MPa压力和适当的温度条件下，通过精确控制煤、氧和水蒸气等原料的比例、分布等参数，经过一系列的物理化学反应生成以氢气和一氧化碳为主要成分的高温合成气及灰分熔渣，然后，经过激冷、分离、洗涤等工艺过程，分离出熔渣，得到纯净的饱和态合成气体。

2、关键技术（1）干煤粉水冷壁气化加水激冷工艺技术；（2）粉煤浓相加压输送技术；（3）多路煤粉进料、多层冷却结构的单烧嘴顶烧组合燃烧器技术；（4）气化炉设计技术；（5）炉壁测温技术；（6）气化炉炉膛火焰监测系统（7）控制及安保软件系统。

3、工艺流程固体煤炭-粉煤-加压输送至气化炉-CO+H2混合气。

主要技术指标比氧耗：300-360 m3O2/kNm3（CO+H2）；有效气成分CO+H2含量：89%-91%；碳转化率：>99%；冷煤气效率：80%-83%；煤气化热效率：95%。

技术水平获国家发明专利，已在河南濮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目开车成功，正在实施山东瑞星化工90万t/a合成氨原料路线技改等项目。

典型案例典型用户：山东瑞星化工90万t/a合成氨项目、河南濮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目典型案例1：山东瑞星化工有限公司建设规模：90万t/a合成氨一期30万t项目。

主要改造内容：采用先进的粉煤加压气化技术改造原有的常压固定床煤气化装置。

节能技改投资额1.6亿元，建设期3年。

探析航天炉粉煤加压气化技术发布时间：2021-06-23T17:25:20.257Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：王亮[导读] 摘要：近年来，我国的航天工程建设有了很大进展，本文以中国航天院设计打造的航天炉为主题，探析航天炉粉煤加压气化技术及相关问题。

安徽中能化工股份有限公司安徽省阜阳市 236400摘要：近年来，我国的航天工程建设有了很大进展，本文以中国航天院设计打造的航天炉为主题，探析航天炉粉煤加压气化技术及相关问题。

具体论述中，结合安徽中能化工气化车间日常工作经验和其他航天炉部门的经验对航天炉的概念进行简要说明，然后分析航天炉粉煤加压气化装置与技术特点，以及航天炉的结构特征。

关键词：航天炉；粉煤加压气化；技术引言航天炉粉煤加压气化装置是具有自主知识产权的高效、洁净、煤种适应性广的国内煤气化技术，该装置利用粉煤与纯氧在高温高压下发生不完全燃烧反应，生成粗合成气供下游工序使用。

从技术角度观察，航天炉粉煤加压气化技术的发明，是以传统煤制合成气方法的比较优势为基础，利用一些创新方法与技术突破创造的新技术，也在根本上推动了我国航天事业的进一步快速发展。

下面以此为出发点对主题展开具体讨论。

1航天炉粉煤加压气化工作开展的装置要求对于航天炉粉煤加压气化工作而言，一般来说，为了保证良好的运行效果，要求粉煤加压气化的装置功能正常、覆盖全面，主要涵盖四个不同的单元，具体来说依次为：以磨煤与干燥处理为主要任务的15单元；以粉煤加压与运输为主要任务的16单元；以粉煤气化为主要任务的17单元；以灰水与渣处置为主要任务的18单元。

对于15单元而言，其中包括了两条生产运行线，即1开1备，以便达到维持装置持续运行的效果。

对于装置当中的16单元来说，可以实现针对所储存粉煤的加压处理，完成之后，使粉煤被运输到料罐当中。

对于17单元来说，属于粉煤加压气化装置的核心组成部分，可以发挥出一定的燃烧作用，并合理进行气激冷与相关设施的清洁处理。