煤气化炉的分类

三种煤气化炉技术介绍我国对煤气化技术需求旺盛，据中国工程院倪维斗院士介绍，到2020年，我国对煤气化炉的需求量将达到2250套。

届时，我国将成为世界上最大的煤气化市场。

目前，我国正要准备中试和已经工业化应用的国内外煤气化技术有13种，其中国外技术有4种，国内技术9种。

世界上只有我国使用如此众多种类的煤气化技术，一些盲目和不成熟的引进令我国付出了惨重代价。

为此，我们将现有主要气化炉技术进行了小结，供参考。

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。

图1 各种煤气化炉模式图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。

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。

冶金（有色）生产安全煤气作业考试题（含答案）1、(判断题)按照燃料在发生炉内的运动状态来分类，煤气化炉一般分为固定床、移动床、流化床三种类型参考答案：错误2、(判断题)活塞是干式煤气柜附属设施。

参考答案：错误3、(判断题)TRT实际是一种机械能的回收利用装置。

参考答案：错误4、(判断题)作业人员在高温下中暑后，可以饮用含适度盐分的清凉饮料，虚脱时应平卧。

参考答案：正确5、(判断题)洗涤塔排水管的水封有效高度为洗涤塔计算压力水柱高度至少加500mm。

参考答案：正确6、(判断题)转炉煤气柜的电除尘器内部检查或作业，必须撤除电源，严禁带电作业。

参考答案：正确7、(判断题)应用蒸汽或氮气吹扫燃气的设施，各吹扫管道上，应设防止气体串通的装置或采取防止串通的措施。

参考答案：正确8、(判断题)进入容器内作业，必须两人以上，且设备外有专人监护。

9、(判断题)特种作业人员取得特种作业操作证，一经取得，终身有效。

参考答案：错误10、(判断题)稀油密封式煤气柜如常用泵运行，油位仍上升，达到备用泵事故上限时，备用泵启动。

参考答案：正确11、(判断题)设备检修，放散煤气时要注意放散高度、风向、气压等，以免发生大面积中毒。

参考答案：正确12、(判断题)COG的特性为无色有臭鸡蛋味(H₂S)，H₂，含量达60%极易爆炸，爆炸极限为5%—23%之间。

参考答案：正确13、(判断题)放散管口应采取防雨、防堵塞措施。

参考答案：正确14、(判断题)煤气管道在投运前必须进行强度试验。

参考答案：错误15、(判断题)煤气管道隔断装置的基本要求是:安全可靠、操作灵活、便于控制、维修方便、避免干扰、经久耐用。

参考答案：正确16、(判断题)TRT电抗器检修时，安装拆除接地线的顺序:安装时，先接接地端，后接母线端;拆除时，先拆母线端，后拆接地端。

17、(判断题)当稀油柜活塞密封装置或筒体大量泄漏密封油时，稀油柜可运行一段时间再处理。

参考答案：错误18、(判断题)焦炉煤气燃烧后在燃烧产物中含有少量的CO这种燃烧方式属于完全燃烧。

2020煤气作业证考试题库及模拟考试答案1、【判断对错】CO气体探测器指由采样装置、传感器和前置放大电路组成的一氧化碳气体检测部件（√）2、【判断对错】班组是企业最基层的生产单位,是企业内部最基层的劳动和管理组织，班组安全管理对企业安全管理无关紧要。

（×）3、【判断对错】合格的转炉煤气经三通阀、水封逆止阀进入煤气柜。

（√）4、【判断对错】煤气设备设施和管道泄爆装置泄爆口，不应正对建筑物的门窗，如设在走梯或过道旁,必须要有警示标志。

（√)5、【判断对错】煤气发生炉煤气总管末端应设有泄爆装置和放散管,放散管应接至室外。

（√）6、【判断对错】煤气柜按其密封方式可分干式煤气柜和湿式煤气柜。

（√)7、【判断对错】进入煤气柜人员不得穿戴能产生火花的鞋袜等物品.（√）8、【判断对错】向煤气管道通风时，应先试风机正反转,再连接风带。

（√）9、【判断对错】煤气回收时，如果煤气中的氧含量超过5%，应立即停止回收。

（×）10、【判断对错】管道送煤气结束前要在其末端，取样进行爆发试验,不然炉子点火会产生爆炸。

（×）11、【判断对错】煤气分析取样应有代表性,防止死角。

（√）12、【判断对错】转炉煤气与空气或氧气混合到一定比例遇明火或500℃—700℃左右的高温就会发生爆炸。

（√）13、【判断对错】冷煤气是指煤气自发生炉排出后，经冷却、洗涤系统,煤气温度由高温降低到35℃左右的煤气。

( √）14、【判断对错】氢气最轻，易扩散,允许在室内排放氢气。

（×)15、【判断对错】煤气加压机与空气鼓风机宜分别布置在单独的房间内,如布置在同一房间，均应采用防爆型电气设备。

（√）16、【判断对错】焦炉煤气燃烧时，由于氢气含量高,火焰透明,提高了火焰的辐射能力。

（√）17、【判断对错】煤气设施附近设休息室可能造成煤气中毒事故。

（√)18、【判断对错】按照燃料在发生炉内的运动状态来分类,煤气化炉一般分为固定床、移动床、流化床三种类型（×）19、【判断对错】炉子点火、停炉、煤气设备检修和动火，应按规定事先用氮气或蒸汽吹净管道内残余煤气或空气，并经检测合格,方可进行（√）20、【判断对错】在停役的煤气管道上动火可以用气焊,不准用电焊。

国内外煤气化技术调研摘要：介绍了煤气化技术的种类和各种气化炉的特点、气化技术工艺流程、进料方式和气化后工艺等。

关键词：煤气化，气化炉，工艺煤气化是洁净、高效利用煤炭的主要途径之一，被誉为煤化工产业的龙头技术。

实践证明：在将煤炭转化为更便利的能源和产品形式的各种技术中，煤气化是最应优先考虑的一种加工方法。

1 煤气化的种类及特点煤气化技术可归纳为固定床、流化床和气流床三大类。

1.1 固定床煤气化技术固定床煤气化技术的气化炉主要包括间隙固定床气化炉UGI、鲁奇(Lurgi) 气化炉、BGL （鲁奇改进)气化炉，其技术参数见表1。

表1 几种固定床气化炉的技术参数注：*以标态下生产1 000 m3(CO+H2)为基准，下同。

(1) UGI常压固定床气化技术的优点是操作简单、投资少，但技术落后、能力和效率低、污染严重。

以常压中Φ2650 mm气化炉为例，单台炉投煤量仅60 t／d，且要求原料为25mm～80 mm的无烟块煤或焦炭。

(2) 鲁奇(Lurgi)气化炉工艺成熟可靠，气化温度900℃～1250℃，包括焦油在内的气化效率、碳转化率、气化热效率都较高，氧耗是各类气化工艺中最低的，原料制备、排渣处理成熟。

煤气热值是各类气化工艺中最高的，最适合生产城市煤气。

若选择制合成气，该工艺存在以下问题：①煤气成分复杂，合成气中含甲烷体积分数在7％～10％，如将这些甲烷转化为H2和CO，投资大、成本高；②冷凝污水量大，污水中含有大量的焦油、酚、氨、脂肪酸、氰化物等，因此需建焦油回收装置以及酚、氨回收和生化处理装置，增加了投资和原材料消耗；③气化原料为15mm～50 mm的块煤，块煤价格高，增加了生产成本。

(3) BGL气化炉是在鲁奇(Lurgi)炉基础上，由固态排渣改为液态排渣，可直接气化含水质量分数大于20％的各种煤；在1400℃～1600℃高温气化条件下，蒸汽用量大幅下降，90％～95％的蒸汽在气化过程中分解，不仅提高了气化效率，而且使气化废水量减少80％以上，减小了酚和氨回收装置的规模；气化炉炉体结构简单，采用常规压力容器材料和常规耐高温炉衬及循环冷却水夹套即可满足要求。

煤化工基础知识一、煤化工以煤炭为原料经化学方法将煤炭转化为气体、液体和固体产品或半产品，而后再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业，称之为煤化工。

二、元素分析全面测定煤中所含化学成分的分析叫元素分析。

对燃烧有影响的成分包括碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分，各化学元素成分用质量白分数表示。

三、煤的工业分析是利用煤在加热燃烧过程中的失重进行定量分析，测定煤的水分、挥发分、固定碳和灰分的成分。

四、煤里面都含有水分，水分的含量和存在状态与外界条件和煤的内部结构有关。

根据水在煤里面的存在状态，将煤中水分分别称为外在水分、内在水分以及同煤中矿物质结合的结晶水、化合水。

五、在煤的工业分析中测定的水分可分为收到基水分和分析基水分两种。

六、煤的灰分是指煤完全燃烧后剩下来的残渣。

这些残渣儿乎全部来自于煤中的矿物质。

煤的组成以有机质为主体，有机质主要曲碳、氢、氧、氮、硫5种元素组成。

七、煤的热解一干憎所谓煤的热解，是指在隔绝空气的条件下，煤在不同温度下发生的一系列物理、化学变化的复杂过程。

其结果是生成气体（煤气）、液体（焦油）、固体（半焦或焦炭）等产品。

煤的热解也称为煤的干憎或热分解。

按热解最终温度不同可分为:高温干镭900-1050?,中温干® 700—800?,低温干500-600?o八、煤的铝甑(zeng)低温干憎试验为了评定煤的炼油适合性以及干憎产物，常用铝甑低温干谓试验方法。

要点是: 将煤样装在铝甑中，以一定程序加热到510?,保持一定时间，测定所得的焦油、热解水和半焦和煤气的产率。

评价煤的低温干燥焦油产率时用空气干燥基指标Tarado Tar ad, 12%称为高油煤，Tarad=7—12%称为富油煤，Tarad?7%称为含油煤。

九、煤气化炉的分类1、我们按气化炉中的流体力学条件分，只有三种：固定床、流化床、气流床。

2、固定床的特点是简单可黑。

气化剂与煤逆流接触，气化过程比较完全，热量利用比较合理，热效率较高。

粉煤气化东方炉简介东方炉是以华东理工大学与宁波工程公司为依托，在吸收先进气化基础上开发的新型煤气化技术。

从流程上分为四部分：磨煤及干燥、粉煤加压及输送、气化炉、煤气洗涤及黑水处理。

1、东方炉技术开发从1999年开始粉煤气化小试的基础研究工作，多喷嘴粉煤气化也做了中试试验，及以CO2为载体和以N2为载体的整个的粉煤气化从气化到逆向输送都在实验室做了多年的工作。

2、东方炉产业化研究2006年-2008年在兖矿进行了中试实验，运行了比较长的一段时间。

从2008年开始，特别是针对气化炉的水冷壁做了专门研究。

包括对气化烧嘴的研究、气化炉以及对废锅的研究，也包括粉煤输送系统专有设备的开发及CO2输送条件下的气化机理及气化过程及煤种的适应性，以渣抗渣的排渣性能，烧嘴的隔焰罩，整个气化装置的模拟计算以及操作优化软件的开发、新的助熔剂的开发等。

3、气化技术特点总体上是粉煤气化技术，激冷流程，可以采用N2或CO2作为输送介质，大多数情况都是采用CO2作输送介质。

1）、单喷嘴顶置设置，以1000t/d以下规模为代表；2)、气化炉采用内衬水冷壁结构；3)、多管路粉煤密相输送系统；4）、类似四喷嘴的合成气与熔渣并流下行激冷室设计；5）、黑水处理系统；4、与类似技术比较1）、气化与激冷单元：采用水冷壁。

与GSP、航天炉不一样的地方是采用列管，GSP、航天炉采用盘管。

烧嘴是集点火、升温、工艺为一体整合烧嘴，借鉴天然气重整烧嘴经验。

2）合成气洗涤单元：由混合器—旋风分离器—水洗塔组成的分级净化单元，逐级除去合成气中的灰渣，达到下游工序对合成气含固量要求。

3）渣水处理单元：针对黑水易堵塞换热器、影响传热效果的问题，本专利技术设计了由蒸发室与热水室组成的蒸发热水塔，兼具闪蒸与换热功能。

黑水在底部蒸发室减压闪蒸后，蒸汽进入上部热水室与循环灰水直接换热。

该技术显著提高了传热效果，同时减缓了结垢问题。

4）、工业化项目进展，2011年与扬子石化签约煤制氢项目，配套建设1台1000吨/天东方炉，计划2013年建成投产。

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。

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。