几种煤气化炉炉型的比较

多类水煤浆气化炉的基本概况比较一、Texaco水煤浆气化1945 年美国德士古公司在洛杉矶蒙特贝洛建成第一套中试装置，20 世纪70 年代开发并推出具有代表性的第二代加压水煤浆气化技术，80 年代投入工业化生产。

该水煤浆气化炉采用单喷嘴下喷式的进料方式，壁炉为耐火砖，采用水激冷流程净化除尘，在发电项目中采用废锅流程回收热量。

单炉目前最大日投煤量可达2000t 操作压力有4Mpa 、6.5Mpa 和8.4Mpa ，操作温度为1350 左右，有效气体成分（CO+H2 ）含量为82%左右，它的主要优点流程简单、煤种适应性广、压力较高、气化强度高、有利于环保、技术成熟、投资较低（但专利转让费用高15.9 元/kNm3）。

我国最早引进该技术的是山东鲁南化肥厂，于1993 年投产，现在为多家企业所使用。

不足之处是该技术对煤质有较严格的限制（灰熔点<1250℃）、气化效率和碳转化率相对较低、比氧耗高、总能耗略高、耐火砖寿命短不足两年、喷嘴运行一般为50 天左右，不足三个月要维护或更换，黑水管线易堵塞、结垢、磨蚀，激冷环、激冷室易出问题等。

为了提高经济性，得到较高的气化效率及较好的合成气组分，要求水煤浆浓度（58%—65%）且稳定性和流动性（黏度<1200mpa.s）较好。

2.7—6.5Mpa1300— 1500℃ 60%以上，粒度分布 70%以上大于610（kg/kNm3 有效气） 400（Nm3/kNm3 有效气） 95%—99% 72% 有效成分（ CO+H2 ）78%—82% 大于 25MJ/kg 小于 15%，最好小于 12% 大于 25% 内水≤ 8% 1300℃以下，最好小于 1250℃ 、多喷嘴对置式水煤浆气化多喷嘴对置式水煤浆气化技术是华东理工大学研究开发， 是对 Texaco 气化炉技术的改进，通过四个对称布置在气化炉中上 部同一水平的工艺喷嘴将煤浆与氧气混合喷入炉内， 使颗粒产生 湍流弥散、震荡运动、对流加热、辐射加热、煤浆蒸发、颗粒中 挥发物的析出、气相反应、灰渣的形成等过程。

煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法，但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类，或称为按照反应器形式分类。

气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率，采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提，其中反应器便是工艺的核心，可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的，为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，改善环境，新一代煤气化技术的开发总的方向，气化压力由常压向中高压（ MPa）发展；气化温度向高温（1500～1600℃）发展；气化原料向多样化发展；固态排渣向液态排渣发展。

1、固定床气化固定床气化也称移动床气化。

固定床一般以块煤或焦煤为原料。

煤由气化炉顶加入，气化剂由炉底加入。

流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化，即固体颗粒处于相对固定状态，床层高度亦基本保持不变，因而称为固定床气化。

另外，从宏观角度看，由于煤从炉顶加入，含有残炭的炉渣自炉底排出，气化过程中，煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动，因而又称为移动床气化。

固定床气化的特性是简单、可靠。

同时由于气化剂于煤逆流接触，气化过程进行得比较完全，且使热量得到合理利用，因而具有较高的热效率。

固定床气化炉常见有间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇Lurgi）2种。

前者用于生产合成气时一定要采用白煤（无烟煤）或焦碳为原料，以降低合成气中CH4含量，国内有数千台这类气化炉，弊端颇多；后者国内有20多台炉子，多用于生产城市煤气；该技术所含煤气初步净化系统极为复杂，不是公认的首选技术。

（1）、固定床间歇式气化炉（UGI）以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。

该技术是30年代开发成功的，投资少，容易操作，目前已属落后的技术，其气化率低、原料单一、能耗高，间歇制气过程中，大量吹风气排空，每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3，放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰；煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物，造成环境污染。

各种气化炉型的比较1.常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为准 25～75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。

2.常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准 8～10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。

3.鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气。

其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。

焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。

4.灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。

其特点是煤种适应性宽，属流化床气化炉，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。

可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。

缺点是操作压力偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。

此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。

5.恩德粉煤气化技术属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分<25%～30%，灰熔点高、低温化学活性好。

在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉，已投产的有16台。

属流化床气化炉，床层中部温度1000～1050℃。

目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。

缺点是气化压力为常压，单炉气化能力低，产品气中CH4含量高达1.5%～2.0%，飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。

1）喷流床气化炉它是一种高温、高压煤粉气化炉，气化炉的压力为20-60bar，要求采用90%以上的颗粒小于100μm的煤粉，采用氧、富氧、空气或水蒸气作为气化剂，当以氧为气化剂时，气化炉炉膛中心的火焰温度可达2000℃。

由于是高温气化，在产生的粗煤气中不可能含有很多碳氢化合物、煤焦油和酚类物质，煤气的主要成分是CO、H2、CO2和水蒸气，离开气化炉的热煤气温度在1200-1400℃，往往高于灰的软化温度。

为了防止热煤气中已软化了的粘性飞灰在气化炉下游设备（余热锅炉）粘结堵塞，将除尘后的冷煤气增压后再返送回煤气炉的出口和热煤气混合，将热煤气的温度降低到比灰的软化温度低50℃，然后，热煤气再经过气化炉的余热锅炉（辐射和对流蒸汽发生顺）产生饱和蒸汽，同时使热煤气的温度降低到200℃左右，约50%的煤中灰分在气化炉高温炉膛中心变成液态渣，由炉底排出并通过集渣器送入渣池。

煤粉灰中的以飞灰的形式随热煤气，帮煤气须经除尘、洗涤脱硫处理，成为清洁的煤气，再送往燃烧室。

喷流床气化炉由于是煤粉高温高压气化，因此煤种适应性广，碳转化率高，能达到99%以上。

2）流化床气化炉流化床气化炉可以充分利用床内气固两相间的高强度的传热和传质，使整个床层内温度分布均匀，混合条件好，有利于气化反应的进行。

同时，可以利用流化床低温燃烧，在燃烧和气化过程中加入脱硫剂（石灰石或白云石），将产生的大部分SO2和H2S脱除。

由于流化床气化炉内的反应温度一般控制在850－1000℃，因此，它产生的焦油、烃、酚、苯和萘等大分子有机物基本上都能被裂解为简单的双原子或三原子气体，煤气的主要成本是CO和H2，CH4的含量一般少于2%。

当前，用于IGCC系统的流化床气化炉有KRW炉，U－Gas炉和温克勒炉等。

3）固定床气化炉固定床气化炉是最早开发出的气化炉，它和燃煤的层燃炉类似，炉子下部为炉排，用以支承上面的煤层。

通常，煤从气化炉的顶部加入，而气化剂（氧或空气和水蒸气）则从炉子的下部供入，因而气固间是逆向流动的。

煤制合成气技术比较煤制合成气技术比较Texaco水煤浆气化、Shell粉煤加压气化和GSP气化技术都是典型的洁净煤气化技术，各有特点，各企业在改造或新建时应根据煤种、灰熔点、装置规模、产品链设定和投资情况进行合理选择。

下面就上述气化技术及其选择和使用情况进行分析和评价，供大家参考。

1、Shell气流床加压粉煤气化该工艺在国外还没有用于化肥生产的成功范例。

中石化巴陵分公司是第一家引进该技术用于化肥原料生产的厂家。

到目前为止，国内已先后有18家企业引进了此项技术(装置)。

但该工艺选择的是废锅流程，由于合成原料气含有的蒸汽较少，3.0MPa下仅为14％；因此用于生产合成氨后续变换工序要补充大量的水蒸气，用于甲醇生产也要补充一部分水蒸气于变换工序，工艺复杂，也使系统能量利用不合理。

湖北双环科技股份有限公司是第一家正式投运的厂家，于2006年5月开始试车。

据反映，试车期间曾发生烧嘴处水冷壁烧漏，输煤系统不畅引发氧煤比失调、炉温超温，渣口处水冷壁管严重腐蚀，水冷液管内异物堵塞和烧嘴保护罩烧坏等问题。

引进该技术的项目投资大。

2006年5月贵州天福与Shell签约，气化岛规模为每小时17.05万m3CO+H2，投资9.7亿元人民币，为同规模水煤浆气化岛投资的1.8倍。

气化装置设备结构复杂，制造周期长。

气化炉、导管、废锅内件定点西班牙、印度制造，加工周期14～18个月，海运3个月；压力壳可国内制造，但材料仍需进口，周期也较长；设备、仪表、材料的国产化率与水煤浆气化相比差距比较大。

建厂时间长(3～5a)，将使企业还贷周期长，财务负担加重。

2001年与Shell签约的中石化巴陵分公司、湖北双环、柳州化工股份有限公司只有双环于2006年5月试车；2003年与Shell签约的中石化湖北化肥分公司、中石化安庆分公司、云天化集团公司、云维集团沾化分公司只有安庆于2006年10月开始煮炉。

Shell气化装置没有化工生产成熟应用为依托，消化掌握需要经历较长时间。

三种煤气化炉技术介绍一、概述煤气化技术的开发与应用大约经历了200年的发展历史。

煤气化技术按固体和气体的接触方式可分为固定床、流化床、气流床和熔融床4种，其中熔融床技术还没有实际应用开发，各种煤气化炉的模式见图1。

1.固定床。

固定床气化炉是最早开发出的气化炉，如图1（a）所示，炉子下部为炉排，用以支撑上面的煤层。

通常，煤从气化炉的顶部加入，而气化剂（氧或空气和水蒸气）则从炉子的下部供入，因而气固间是逆向流动的。

特点是单位容积的煤处理量小，大型化困难。

目前，运转中的固定床气化炉主要有鲁奇气化炉和BGC-鲁奇炉两种。

2.流化床。

流化床气化炉如图1（b）所示，在分散板上供给粉煤，在分散板下送入气化剂（氧、水蒸气），使煤在悬浮状下进行气化。

流化床气化炉不能用灰分融点低的煤，副产焦油少，碳利用率低。

3.气流床。

气流床气化炉如图1（c）所示，粉煤与气化剂（O2、水蒸气）一起从喷嘴高速吹入炉内，快速气化。

特点是不副产焦油，生成气中甲烷含量少。

气流床气化是目前煤气化技术的主流，代表着今后煤气化技术的发展方向。

气流床按照进料方式又可分为湿法进料（水煤浆）气流床和干法进料（煤粉）气流床。

前者以德士古气化炉为代表，还有国内开发的多元料浆加压气化炉、多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化炉；后者以壳牌气化炉为代表，还有GSP炉以及国内开发的航天炉、两段炉、清华炉、四喷嘴干粉煤炉。

二、三种先进的煤气化工艺我国引进并被广泛采用的三种先进煤气化工艺——鲁奇气化炉、壳牌气化炉、德士古气化炉。

1.鲁奇气化炉（结构见图2）属于固定床气化炉的一种。

鲁奇气化炉是1939年由德国鲁奇公司设计，经不断的研究改进已推出了第五代炉型，目前在各种气化炉中实绩最好。

德国SVZ Schwarze Pumpe公司已将这种炉型应用于各种废弃物气化的商业化装置。

我国在20世纪60年代就引进了捷克制造的早期鲁奇炉并在云南投产。

1987年建成投产的天脊煤化工集团公司从德国引进的4台直径3800mm 的Ⅳ型鲁奇炉，先后采用阳泉煤、晋城煤和西山官地煤等煤种进行试验，经过10多年的探索，基本掌握了鲁奇炉气化贫瘦煤生产合成氨的技术，现建成的第五台鲁奇炉已投产，形成了年产45万吨合成氨的能力。

3组主要⽓化⼯艺及8种典型⽓化炉图⽂详解！ ⼀、⽓化简介 ⽓化是指含碳固体或液体物质向主要成分为H2和CO的⽓体的转换。

所产⽣的⽓体可⽤作燃料或作为⽣产诸如NH3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O2的情况下经过热降解。

⽓化的氧化剂是O2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O2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NH3提供H2或为⽯油流氢化脱硫或氢化裂解提供H2。

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（SNG）（⾄今未有商业化应⽤，但在70年代末和80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1。

表1 各种⽓化炉⽐较 * 如果在⽓化炉容器内有淬冷段，则温度将较低。

1.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， 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。

几种干煤粉加压气化炉结构特点摘要:干煤粉加压气化技术具有氧、煤消耗低、冷煤气效率高、碳转化率高、污水较容易处理、能气化高灰熔点煤、煤种适应行广、很短时间内即可转化为无副产品的气体等优点。

针对国外有代表性的三种干煤粉加压气化炉和德士古加压气化炉进行对分析,阐述了各炉型在结构的特点和差异,阐明了干煤粉加压气化技术炉型发展的趋势。

关键词:干煤粉加压气化谢尔气化炉普兰福气化炉德士古气化炉中图分类号:th4 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)07(a)-0088-01干煤粉加压气化技术是当今煤气化领域较先进的技术,其工艺特点是将干煤粉、氧和蒸汽一同送入气化炉,干煤粉在很短时间内即可转化为无副产品的气体。

具有单炉气化能力大,能耗低,碳转化能力高,污水较容易处理,三废排放少,煤种适应行广等优点。

目前国外在干煤粉加压气化领域已开发出多种炉型,各气化炉在结构上虽各有差异,但均采用水冷壁气化炉结构。

产品气成分基本相同。

本文介绍几种有代表性的气化炉结构特点。

1 干煤粉加压气化炉1.1 谢尔气化炉谢尔煤气化工艺是由荷兰谢尔国际石油公司在常压k-t炉基础上开发的一种加压气流床粉煤气化技术,采用单台气化炉和单台废热锅炉相连接的形式,气化规模为2000t/d煤,产品气用于联合循环发电。

谢尔气化炉在结构上采用下置多喷嘴立式冷壁气化炉结构方式。

模式水冷向火侧敷有一层比较薄的耐火材料,一方面为了减少热损失;另一方面主要是为了抗渣,充分利用渣层的隔热功能,以渣抗渣,以渣护炉壁,可以使气化炉热损失减少,同时保护激冷盘管,以提高气化炉的可操作性和气化效率。

环型空间位于压力容器外壳和膜式水冷壁之间,目的是为了容纳水∕蒸汽日输出∕输入管和集汽管,另外环型管还有利于检查和维修。

气化炉内筒上部为气化区,下部为熔渣激冷室。

粉煤及氧气,蒸汽在气化炉内燃烧和反应,温度最高约1700℃,气化炉操作压力2～4 mpa。

通过控制加料量,调节氧量和蒸汽量,使气化炉在1400～1700℃运行。

煤气化工艺技术比较及产生废水水质分析一、 煤气化概述煤气化是一个热化学过程。

以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。

煤气化原理 理想过程得到气体，达到热平衡（放热＝吸热）C + H2O = CO + H 2 吸热（ △Hr = 131 kJ/mol ） 2C + O2 = 2CO 放热（ △Hr = -222 kJ/mol ）二、煤气化炉的基本原理国外煤气化技术早在20世纪50年代已实现工业化，20世纪70年代因石油天然气供应紧张使得煤气化新工艺研究和开发得到快速发展，并成功地开发出对煤种适用性广、气化压力高、气化效率高、污染少的新一代煤气化炉。

其中，具有代表性的有荷兰的壳牌(shell)炉、美国的德士古(Texaco)炉和德国的鲁奇(Lurgi)炉等。

按照气化炉内料流形式，气化技术大致分为固定床、流化床和气流床三大类。

依据煤运动方式的不同，有多种气化方式：气化剂固定床煤粒不动气体穿过煤粒：6-50 mm气化剂 流化床 煤粒运动 气体穿过 煤粒：3-5 mm气化剂 气流床 煤粒与气体 同时穿过 煤粒：70%小于0.075mm典型的固定床气化炉有U．G．I、Lurgi等；流化床有U-Gas、HTW、Winkler、恩德炉以及我国自主研发的灰熔聚粉煤气化炉等；气流床有Texaco、Destec、shell、Gsp等。

三、国内外常用煤气化炉类型1、间歇式固定床造气炉(U．G．I炉)U．G．I炉是我国使用最多的一种成熟的气化炉，适用的煤种为粒度25 mm～75 mm的无烟煤(最好是山西晋城的无烟块煤)或焦炭。

在固定床煤气炉中交替送入空气(吹风)和蒸汽(制气)。

送空气时加热床层，产生吹风气放空；通蒸汽时生成煤气，送气柜。

煤气炉系列有Φ2600 mm、Φ3000 mm、Φ3200mm、Φ3600 mm)为等，每台炉产气量为6000 m3／h～15000 m3／h，煤气中含有效气体φ(CO+H2 65％～72％。

煤气化炉技术介绍煤气化炉是一种将煤炭转化为合成气的设备，通过在高温、高压和缺氧的条件下将煤炭转化为合成气，这个过程被称为煤气化。

煤气化炉技术已经得到了广泛的应用，主要用于发电、化工、冶金等行业。

煤气化炉的工作原理是将煤炭与氧气或水蒸气进行接触反应，通过引入适量的氧气或水蒸气，可以改变煤炭的化学构成，生成大量的一氧化碳和氢气，这些气体被称为合成气。

合成气是一种重要的中间能源，可以用于发电、制氢、制造合成燃料和化学品等。

煤气化炉主要分为固定床煤气化炉、流化床煤气化炉和顶喷床煤气化炉等几种不同的类型。

固定床煤气化炉是最早发展的一种煤气化技术，它通过将煤炭放置在固定的反应床上，然后通过床下的气体进行气化反应。

固定床煤气化炉具有结构简单、操作稳定的优点，但是其反应效率较低，需要较长的气化时间。

流化床煤气化炉是一种更为高效的煤气化技术，它利用气化剂从底部垂直进入炉体，使煤炭床达到流态化，从而提高了反应速率和传热效率。

流化床煤气化炉具有反应效率高、适应性强的优点，广泛应用于工业生产中。

顶喷床煤气化炉是一种新型的煤气化技术，它通过将气化剂从顶部喷入煤床反应器中，实现了煤炭的均质气化。

顶喷床煤气化炉具有操作简单、反应效率高、产气质量好的优点，被认为是未来煤气化炉的发展方向之一煤气化炉的操作参数包括炉温、炉压、气化剂流量、气化剂比和煤炭粒径等。

炉温是影响煤气化反应速率和产物组成的重要参数，通常在800-1600摄氏度之间。

炉压是指气化炉内的压力，一般较高，可以保持合成气的高浓度。

气化剂流量和比例决定了反应过程中气化剂的含氧量和所产生的合成气组成。

煤炭的粒径对煤气化反应速率和产物分布也有影响，通常要求煤炭粒径在20-100mm之间。

煤气化炉的优点是可以有效利用煤炭资源，将其转化为更高价值的产品，提高了能源利用效率。

同时，煤气化炉还可以减少煤炭燃烧过程中产生的大量有害气体排放，可以减少对环境的污染。

此外，煤气化炉还可以根据不同的需求调整产气组成和比例，灵活性较强。

不同煤气化技术优劣性分析如果要问最近我国煤气化技术领域最受关注的事件是什么，那世界第一台水煤浆气化的水冷壁气化炉在山西建成并成功连续运行了几个月当仁不让。

而由此，水煤浆热壁炉和水冷壁炉优缺点的比较再次成为业界的热点话题，继而又引起了关于煤气化技术孰优孰劣的争议。

事实上，目前国内煤气化技术种类众多，近几年围绕各种技术之间的优缺点比较、评判就一直就没有停止过。

国内煤化工企业也想通过选择与比较，寻求最好的技术。

哪种煤气化技术好？什么样的企业适用什么样的技术？企业在选取煤气化技术时应注意什么问题？气化技术各有优劣煤气化技术是煤化工项目的龙头。

目前在国内推广的煤气化技术，包括我国自主开发技术和国外技术10多种。

煤气化技术若按炉型分，主要有固定床、流化床、气流床三种。

具体来讲，固定床气化炉有UGI炉和鲁奇炉，目前我国氮肥产业就主要采用UGI炉，有几千台炉子在运行；流化床常用气化炉有温克勒炉、循环流化床炉、灰熔聚流化床炉、恩德炉、U-Gas气化炉等；气流床按进料形式不同，分为干煤粉进料和水煤浆进料两大类，而以气化炉内是否衬有耐火保温材料分类，又有热壁炉和水冷壁炉两种。

所谓水冷壁，就是由水管、石英砂、煤渣组成的内腔。

一直以来，水冷壁都用于粉煤气化炉，水煤浆气化炉则多用耐火砖结构的热壁炉。

但是，山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司临猗分公司与清华大学、北京达力科公司共同合作，把水煤浆气化炉的内衬革新改造为了水冷壁，可谓一项重大创新。

江苏索普集团有限责任公司副总经理邵守言向记者介绍，耐火砖结构的水煤浆气化炉，其耐火温度为1350℃。

如果煤的灰熔点超过1350℃，耐火砖会受不了。

水冷壁气化炉最大的优势，就是对灰熔点超过1350℃的煤也能气化。

尽管他认为水冷壁气化炉还要经过几年的工程运行考验，还要解决水带走的热量、结垢后怎么处理等工程问题，但这是个技术发展方向，从技术方案上来说具有可行性。

毕竟目前适合热壁炉的煤种在国内只在河南义马、甘肃华亭、陕西榆林等地有，适合的煤种不多，水冷壁气化炉拓宽了煤种的使用范围。

鲁奇加压气化炉和BGL加压化炉的比较鲁奇炉和BGL炉同属于移动床碎煤煤气化炉；煤在炉内均经过干燥、干馏、还原、氧化四个阶段；气化产物均为：粗煤气、煤焦油、中油等，煤气水中含有较多的酚、氨类物质；加煤系统、汽化炉本体、水夹套等结构基本相同。

现将其不同点比较如下：一、结构比较鲁奇炉和BGL炉主体结构基本相同，均由煤斗、煤锁、炉体、夹套、排灰系统等构成。

结构的主要不同点在于：鲁奇炉的蒸汽、氧气进气位置在炉箅子下部的布气块和炉箅子共同构成的四个半径依次缩小的布气上，而BGL炉则是通过四个对置的喷嘴进气；BGL炉在进气喷嘴附近可以加装粉煤进料喷嘴，可以直接喷入占总进料量30%左右的粉煤，而鲁奇炉无此结构，基本上不能气化粉煤；BGL炉的排灰系统为液态排渣，排灰系统由排渣口、激冷室、灰锁构成，在拍渣口附近有空气进口，以保证液态排渣，鲁奇炉的排灰系统由炉箅子和灰锁构成。

鲁奇炉结构图如下：BGL炉结构如下图：二、气化温度主要的不同点在于：气化温度不同，BGL炉气化温度高，一般1200-14000C（鲁奇900-1200 0C）；气化效率是鲁奇炉的2-4倍；液态排渣（鲁奇为固态排渣）；蒸汽分解率是鲁奇炉的3倍，废水产量约为鲁奇炉的25%。

具体比较如下：鲁奇炉要求气化温度低于煤的灰熔点，不能使灰渣熔化，否则会产生大块的灰渣堵塞排灰通道，因此、气化温度多选择在1000度左右；BGL汽化炉要求气化温度高于煤的灰熔点，以便使灰渣以液态排出，因此，气化温度多选择在1300度左右。

三、处理能力由于BGL汽化炉提高了气化温度，所以反应速度大大加快，使得单炉处理能力大大提高，一般情况是鲁奇炉的2-3倍左右，如：同样为3.8米内径的汽化炉，鲁奇炉日投煤量约900吨左右，BGL炉可达到2000吨以上。

四、蒸汽、氧气消耗BGL汽化炉蒸汽分解率高，蒸汽耗量约为鲁奇炉的30%，氧气耗量略高于鲁奇炉。

五、废水产量移动床气化工艺因经过了煤的干燥、干馏阶段，因此都要产生含油、酚、氨等物质，这些物质随未分解的水蒸气进入粗煤气，冷却分离后产生含油废水，BGL工艺由于提高了气化温度，提高了蒸汽利用率，所以废水产量大大降低，仅为鲁奇炉的25%左右。

三种煤气化炉技术介绍煤气化是一种利用化学反应将固体煤转化为可燃气体的技术过程，可以将煤转化为煤气、合成气和合成油等能源。

煤气化可以通过不同的煤气化炉技术实现，下面将介绍三种常见的煤气化炉技术。

1.固定床煤气化炉：固定床煤气化炉是最早应用的煤气化技术之一、在固定床煤气化炉中，煤炭被填充在炉膛中，煤气化反应通过从煤床底部通入的氧气或氧气与蒸汽的混合物进行。

煤床通过由炉膛底部从下而上通过的气流进行流化，从而促进反应的进行。

在固定床煤气化炉中，煤气化反应主要发生在煤床下部的炉膛区域，温度通常在900°C至1400°C之间。

固定床煤气化炉的优点是操作稳定、适应性强，但由于床层热阻较大，炉温难以控制并且煤气质量较低。

2.流化床煤气化炉：流化床煤气化炉是一种采用流化床技术进行的煤气化工艺，该技术首次在20世纪60年代得到应用。

在流化床煤气化炉中，煤炭经过细磨和干燥后与气化剂（如氧气和水蒸汽的混合物）一起输入炉膛。

煤炭在流化床内扬起并形成流化状态，反应通过高速气流中的煤颗粒与气体热交换实现。

在流化床煤气化炉中，温度通常在800°C至1000°C之间。

流化床煤气化炉具有热传递效率高、反应速度快的优点，产生的煤气质量较高，但操作复杂，需要高流速和高压力的气流。

3.级联煤气化炉：级联煤气化炉是一种将两个或多个煤气化反应装置相连接以提高反应效率和煤气品质的技术。

在级联煤气化炉中，通常使用高温煤气化反应器作为第一级反应器，将煤炭和气化剂进行气化反应；然后，将第一级反应器的产物气流引入低温煤气化反应器中进行进一步的气化和合成反应。

级联煤气化炉可通过优化不同反应器之间的温度和气体组成来实现高效率的煤气化过程。

级联煤气化炉的优点是可以提高煤气化效率和产气量，并可根据需要调整煤气的组成。

综上所述，固定床煤气化炉、流化床煤气化炉和级联煤气化炉是三种常见的煤气化炉技术。

每种技术都有其特点和适用范围，可以根据具体需求选择合适的煤气化炉技术。

⼏种煤⽓化炉炉型的⽐较⽓化⼯艺各有千秋??1.常压固定床间歇式⽆烟煤（或焦炭）⽓化技术??⽬前我国氮肥产业主要采⽤的煤⽓化技术之⼀，其特点是采⽤常压固定床空⽓、蒸汽间歇制⽓，要求原料为准25～75mm的块状⽆烟煤或焦炭，进⼚原料利⽤率低，单耗⾼、操作繁杂、单炉发⽓量低、吹风放空⽓对⼤⽓污染严重，属于将逐步淘汰的⼯艺。

2.常压固定床⽆烟煤（或焦炭）富氧连续⽓化技术??其特点是采⽤富氧为⽓化剂、连续⽓化、原料可采⽤?准8～10mm粒度的⽆烟煤或焦炭，提⾼了进⼚原料利⽤率，对⼤⽓⽆污染、设备维修⼯作量⼩、维修费⽤低，适合⽤于有⽆烟煤的地⽅，对已有常压固定层间歇式⽓化技术进⾏改进。

3.鲁奇固定床煤加压⽓化技术??主要⽤于⽓化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性⾼、化学活性好、灰熔点⾼、机械强度⾼、不粘结性或弱粘结性，适⽤于⽣产城市煤⽓和燃料⽓。

其产⽣的煤⽓中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。

焦油分离、含酚污⽔处理复杂，不推荐⽤以⽣产合成⽓。

4.灰熔聚煤⽓化技术??中国科学院⼭西煤炭化学研究所技术。

其特点是煤种适应性宽，属流化床⽓化炉，煤灰不发⽣熔融，⽽只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。

可以⽓化褐煤、低化学活性的烟煤和⽆烟煤、⽯油焦，投资⽐较少，⽣产成本低。

缺点是操作压⼒偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利⽤问题有待进⼀步解决。

此技术适合于中⼩型氮肥⼚利⽤就地或就近的煤炭资源改变原料路线。

5.恩德粉煤⽓化技术??属于改进后的温克勒沸腾床煤⽓化炉，适⽤于⽓化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分<25%～30%，灰熔点⾼、低温化学活性好。

在国内已建和在建的装置共有13套22台⽓化炉，已投产的有16台。

属流化床⽓化炉，床层中部温度1000～1050℃。

⽬前最⼤的⽓化炉产⽓量为4万m3/h半⽔煤⽓。

缺点是⽓化压⼒为常压，单炉⽓化能⼒低，产品⽓中CH4含量⾼达1.5%～2.0%，飞灰量⼤、对环境污染及飞灰堆存和综合利⽤问题有待解决。

碳一化学知识：航天炉（HT-L）气化工艺一、煤气化技术综述煤气化技术是煤化工项目的龙头技术。

煤气化是指在一定的温度、压力下，用气化剂对煤进行热化学加工，将煤转化为燃气的过程。

目前在国内推广的煤气化技术，包括我国自主开发技术和国外技术10多种。

煤气化技术一般是按炉型分，主要有固定床、流化床、气流床三种。

固定床气化炉是最早开发出的气化炉，炉子下部为炉排，用以支撑上面的煤层。

通常，煤从气化炉的顶部加入，而气化剂（氧或空气和水蒸汽）则从炉子的下部供入，因而气固间是逆向流动的。

特点是单位容积的煤处理量小，大型化困难。

流化床气化炉是在分散板上供给粉煤，在分散板下送入气化剂，使煤在悬浮状下进行气化。

流化床气化炉不能用灰分融点低的煤，副产焦油少，碳利用率低。

气流床气化炉是将粉煤与气化剂一起从喷嘴高速吹入炉内，快速气化。

气流床气化炉按进料形式不同，分为干煤粉进料和水煤浆进料两大类，而以气化炉内是否衬有耐火保温材料分类，又有热壁炉和水冷壁炉两种。

所谓水冷壁，就是由水管、石英砂、煤渣组成的内腔。

一直以来，水冷壁都用于粉煤气化炉，水煤浆气化炉则多用耐火砖结构的热壁炉。

目前国际上应用最广的是气流床气化工艺。

主要有Shell公司的SCGP 粉煤加压气化工艺、美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺和德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化工艺，航天炉气化工艺是借鉴以上三种工艺中先进技术，配置我国自行研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤粉气化工艺。

该工艺煤种适用范围广、碳转化率高，技术可靠、投资少、所有设备国产化、工程实施简单等优点。

二、航天炉（HT-L）气化工艺航天炉（ HT－L 粉煤加压气化技术造气炉）是由中国航天科技集团公司下属公司研制成功的，是中国首套拥有自主知识产权的新型气化装置，其主要经济技术指标已达到国际领先水平。

该技术充分吸收了当今世界先进煤气化技术的优点，采用“粉煤+水激冷”流程，利用航天多年来在煤气化以及能源化工行业关键设备研制方面的成果，重点在原料煤本地化、工艺路线的优化、减少投资、关键设备国产化方面做了深入细致的工作。