气化炉的结构及技术要求

316L
0.06
220
520
45
SA182
235
500
21
表 6-10 316L 化学成分
化学成分 C%
Si% Mn%
P%
S%
Cr%
Ni%
Mo% N%
316L
≤0.03
≤1
≤2
≤0.03
≤0.045 16～18 13.5～16 2.2～3 ≤0.2
化学成分 SA182
C% 0.12-0.18
表 6-11 SA182 化学成分
气化炉中的气化反应，是一个极其复杂的体系。由于煤炭的“分子”结构很复
杂，其中含有碳、氢、氧和其它元素，因而在讨论气化反应时总是以如下假定为
基础，即仅考虑煤炭中的主要元素碳，且气化反应前发生煤的干馏和热解。这样
一来，气化反应主要是指煤中的碳和气化剂中的氧气、水蒸气和氢气的反应，也
包括碳与反应物以及反应产物之间进行的反应。
钢板厚度/mm 6-100
表 6-13 SA387Cr11Cl2 力学性能
抗拉强度 /MPa
屈服强度 /MPa
伸长率 A/%
冲 击 吸 收 能 180° 弯 曲 试 验 弯
温度/℃
量 KV2/J
曲直径(b≥35mm)
520-680
≥310
≥1920≥Fra bibliotek4d=3a
>100-150
510-670
≥300
干燥、煤的干馏和煤的气化反应。其中干燥指煤中水分的挥发，是一个简单的物
理过程，而干馏和气化反应都是复杂的热化学过程，受煤种、温度、压力、加热
速率和气化炉形式等多种因素的影响，和生产操作密切相关，是需要特别重视的。
煤的干馏又称为煤的热分解或热解，指煤中的有机物在高温下发生分解而逸
出煤中的挥发成分，并残存半焦或焦炭的过程。
6.2 气化炉的制造
6.2.1 气化炉的结构及技术要求
6.2.1.1 气化炉的结构
煤气化炉又称煤气发生炉(gas producer)。煤气化的主要设备。根据煤的性质
和对煤气产品的要求有多种气化炉型式。分为固定床移动床、沸腾床和气流床等
形式。煤在煤气化炉内会发生一系列复杂的物理变化和化学变化，主要有：煤的
Si%
Mn%
P%
S%
0.17-0.37 0.4-0.7 ≤0.035 ≤0.035
Cr% 0.8-1.1
Ni% Mo% ≤0.3 0.4-0.55
表 6-12 SA387Cr11Cl2 化学成分
C%
Si%
Mn%
P%
Cr%
Mo%
Ni%
0.05-0.17% 0.50-0.80% 0.40-0.65% 0.010-0.012% 0.10%-0.15% 0.45%-0.65% 0.20%-0.25%
样的焊缝金属作化学成份分析，对试样作射线照相试验、拉伸试验、冲压试验和 扩散氢试验。
（2）必须做A类焊缝产品试板，包括锥形封头堆焊， Cr-Mo钢由堆焊筒体处 各做产品焊接试板，且随部件同炉进行热处理，试样按JB4744-2000进行包括拉 伸（常温和高温）、弯曲和冲击试验的试样制备和试验。
（3）设备焊接前预热温度推荐≥200℃，焊缝消氢（DHT）300℃～350℃， 且保温≥2～4h。考虑设备制造周期较长，筒节完成A、B类焊缝焊接后增加中间 消除应力热处理（ISR），温度控制在620℃～650℃。
某化工机械厂生产的气化炉的结构如图所示，该气化炉燃烧室筒体内 径
3200mm ， 主 体 高 度
19074mm。上球形封
头、燃烧室筒体、筒
体锻件材料为耐热钢
SA387Cr11Cl2，相对 应中国标准为 14CrMoR。，上球
图 6-5 气化炉的结构
形封头厚度 60mm，燃烧室筒体壁度 78mm，筒体锻件的筒体部分壁度 78mm。
≥19
20
≥34
d=3a
6.2.1.2 煤气化炉制造技术要求： （1）用作壳体的钢板、锻件和焊接材料到达制造厂后需要对材料的化学检
验及复验化学成分按 ASMESA20 进行。逐张检验钢板表面质量和材料标志，锻件 按 JB4726-2000 的Ⅲ级锻件要求订购，锻件应有符合 JB4726-2000 中 8.3 条内容 齐全的质量合格证明书，且符合技术条件及附件二技术条件中《SA387Cr11Cl2 及 SA182 F11，CL2 压力容器用锻件材料说明书》的要求 ,钢板和锻件还必须按模拟焊 后热处理累积最长时间作常温和设计温度下的力学性能复验。焊接材料对焊接试
（4）筒体和封头在热成形过程中，若破坏了钢板和锻件热处理供货状态， 必须进行恢复机械性能热处理，且不允许焊缝熔敷金属参与急速冷却。
……
激冷室腐蚀比较严重，所以内部堆焊。故 气化炉激冷室筒体采用复合钢 板
SA387Cr11Cl2+316L，筒体复合钢板厚度（78+4）mm，激冷室筒体内径 3192mm。
筒体锻件壁面在激冷室侧的要堆焊耐蚀层。
下锥体封头材料为耐热钢 SA387Cr11Cl2，内表面堆焊堆焊耐蚀层，厚度为
（（82+6）mm，气化炉主体高度 19074mm。
气化炉技术特性参数：设计压力 5.56MPa,设计温度 455℃，工作介质：高
温煤气、煤气、熔渣、黑水等。属Ⅲ类压力容器。水压试验压力 7.57 MPa,。
主要材料性能如下表 6—9 至 6—13：
表 6-9 316L 不锈钢和 SA182 力学性能
材料
N%
屈服强度 MPa
抗拉强度 MPa
伸长率%