流化床气化炉
气化炉
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。
三种煤气化炉技术介绍一
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。
流化床气化炉烘炉过程中问题分析及优化措施
流化床气化炉烘炉过程中问题分析及优化措施内蒙古鄂尔多斯市 014300摘要：对流化床气化炉烘炉过程中出现的气化炉负压波动导致各开孔处回火、气化炉爆燃等问题进行深入分析，提出优化措施并经过运行效果验证，为流化床气化炉烘炉操作提供参考。
关键词：流化床气化炉烘炉问题分析优化措施1 烘炉简介流化床气化炉烘炉是装置投料之前对气化炉及后系统进行预热的过程。
将气化炉底部温度升至1000℃左右，气化炉顶部温度升至800℃，并利用烘炉热气体将旋风分离器及料腿温度烘至750℃以上。
以上温度满足后，一方面可以保证气化原料入炉后炉温保持在着火点以上，及时将原料点燃，实现气化炉点火启炉。
另一方面可避免投料后因粗煤气温度低导致焦油析出，影响系统稳定运行。
2 工艺流程高压流化床气化炉共设置三台开工燃烧器，气化炉下部设置两台，上部设置一台。
流化床气化炉烘炉初期首先需要建立气化炉为负压环境。
随后引入驰放气，此时现场即可启动开工烧嘴点火系统，进行点火操作。
升温曲线具体见图1。
图1 烘炉曲线图3烘炉过程中常见问题及原因分析3.1流化床气化炉负压波动导致气化炉回火，从各开孔处喷火在流化床气化炉在烘炉过程中，气化炉底部温度显示550℃，流化床气化炉全床温度不稳定，出现逐渐下降趋势，在不断调节过程中。
此时现场人员巡检时发现现场有微少明火，并伴随着火焰有喷出之势，现场立刻通知中控人员，中控操作人员随即对三套开工烧嘴进行紧急停车操作。
经过分析，造成气化炉负压波动导致回火的主要原因为：1）在高压流化床气化炉烘炉过程中，抽引气源压力出现大的波动，出现瞬间压力降低的情况，因此在调节过程中，导致气化炉出现短暂性的正压情况，从而导致气化炉回火；2）流化床气化炉在烘炉预热过程中，出现三套开工烧嘴先后熄火的情况，在开工烧嘴熄火后未及时进行紧急停车操作或者关闭驰放气阀门；因此，在重新点火过程中，气化炉内部积聚大量了驰放气，重新进行点火操作时出现气化炉出现瞬间性爆燃，并伴随明火喷出；3）在高压流化床气化炉烘炉过程中，多次对空气蝶阀、抽引阀门进行调节操作。
3组主要气化工艺及8种典型气化炉图文详解！
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。
循环流化床气化炉团体标准
循环流化床气化炉团体标准
循环流化床气化炉团体标准是指一组被共同接受和采用的标准，用于规范循环流化床气化炉的设计、制造、操作和维护。
循环流化床气化炉是一种将固体燃料（如煤、生物质等）转化为合成气（包括氢气、一氧化碳等）的装置。
由于循环流化床气化炉具有高效、灵活、适用于多种燃料等优点，成为了清洁能源和化学品生产的重要技术。
循环流化床气化炉团体标准可以包括但不限于以下内容：
1. 设计标准：规定循环流化床气化炉的结构、尺寸、材料选择以及排放标准等，确保循环流化床气化炉的安全可靠和性能优良。
2. 制造标准：规定循环流化床气化炉的制造工艺、质量控制要求，确保循环流化床气化炉的制造过程符合质量标准。
3. 操作标准：规定循环流化床气化炉的操作规程、操作参数及调节要求，确保循环流化床气化炉的正常运行和安全操作。
4. 维护标准：规定循环流化床气化炉的维护周期、维护方法和维护要求，确保循环流化床气化炉的长期稳定运行。
循环流化床气化炉团体标准的采用可以提高循环流化床气化炉的设计质量、生产质量和运行效率，促进循环流化床气化炉技术的发展和应用。
流化床气化炉结渣原因分析及解决方案
流化床气化炉结渣原因分析及解决方案摘要：结渣是流化床气化炉最关键的的运行问题，结渣后将出现炉温飙升、排渣困难、床层升高，旋风失效等严重问题，危及系统的稳定运行。
通过生产实践及理论分析流化床，特别是高压流化床结渣的原因及解决方法。
关键词：流化床气化炉结渣中心管分布板氧浓度目前工业化的流化床气化技术主要有U-GAS、灰熔聚及新奥集团的催化气化技术。
催化气化技术是目前行业压力最高（3.5MPa）的低温（750℃）流化床催化气化技术，日处理原煤1500吨，用于生产富甲烷的粗煤气。
流化床，特别是中高压流化床，在运行过程经常出现气化炉结渣，使系统无法正常运行。
一、流化床气化炉的主要结构及作用流化床气化炉的主要结构有中心管、气室、分布板，环管等组成，如图一所示。
图1.流化床气化炉底部结构图图2气化炉底部流场示意图1.1.中心管的作用中心管在流化床气化炉底部中心，开口向上，气化炉所需的气化剂（蒸汽+氧气）大部分由此进入，高速向上的气流是流化床流化的主要动力源。
通过中心管，气化剂向上形成高速的射流，与煤反应，形成气化炉的高温反应区。
处于中心射流区内的煤颗粒在上升过程中，颗粒较大的煤及不能反应的煤渣（煤灰在高温区进行高温熔聚），由于上升动力不足，首先脱离射流区，下落进入分布板上方及流化床外层区域。
较细较轻的煤粉则跟随气流继续上升，至流化床的稀相区。
如图2所示。
1.2.分布板的作用分布板在流化床气化炉底部，通过小孔进气，对落入分布板的炉料进行流化，起到炉料筛选，及辅助流化的双重作用。
分布板进气的氧气浓度需严格限制，如其过高，分布板上方的炉料将处于高温环境，当排渣中断或排渣量降低，分布板上方的炉料将因高温而出现局部粘结结渣现象，如温度超过灰熔点T1，将引发大面积结渣，系统将被迫停车。
1.3.环管的作用环管是流化床的排渣通道，与分布板下沿连接，中心管位于其中心位置，气化炉产生的炉渣由此排出，进入排渣系统。
环管通入蒸汽，与煤渣逆向流动，起到降温、分离、及控渣的作用。
气化炉性能介绍
流化床气化炉性能介绍
本气化炉属于流化床小型试验装置，分为送风部分、水蒸气生成部分、反应器主体、旋风分离装置、气体冷却部分和尾部烟道等几部分组成。
1）送风部分和反应器主体带有加热装置，2）炉体配有测温和测压装置，以便观测炉内各反应区的温度和炉膛内压力的变化。
3）给料部分采用有变频电机带动的螺旋加料机直接送料。
试验台可实现生物质单独气化及生物质和煤共气化，气化剂可采用空气气化和空气--水蒸气混合气化两种气化方式。
实验台简图如下：
1--鼓风机2--转子流量计3--涡街流量计4--蒸汽发生器5--空气-蒸汽预热混合器6--螺旋排渣机7--流化床反应器8--螺旋给料机9--加热装置10--灰仓11--截止阀12--旋风分离器13—取样口14--冷却装置15--煤气表16--引风机
1.试验台的技术指标值：
气化效率>75%，生物质气体热值>10MJ/Nm3，气体中CO含量<20%，焦油含量<10mg/Nm3。
2.试验台具有如下特点
1)尖端技术
采用先进的“流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统（专利）”实现流化床点火；
2)适用原料范围广泛
本试验装置适用原料广泛，如：烟煤、褐煤及谷壳、玉米秆、稻秆、麦秆、芝麻秆、花生壳、树枝、锯末、杂草等一切生物质可燃性农、林废弃物；
3)对反应条件要求低
可实现常温常压下气化，无需加入催化剂；
4)洁净环保
添加煤共气化可更大提高反应器内气化温度，使焦油能够充分裂解，实现接近无焦油排放。
3.适用范围
本气化试验台中试装置可实现200户村级规模的农村地区集中供气、集中供热。
HTW气化炉
HTW流化床气化炉HTW气化技术是一种广泛适用于褐煤等劣质煤种的流化床粉煤气化技术，自上世纪20年代由温克勒公司开发成功以来，近年来有了较快的改进和发展，已成功应用于德国Berrenrath褐煤制甲醇生产装置。
HTW 工艺是在低温温克勒的基础上，提高气化温度和气化压力而开发的一项新工艺。
该工艺除了保持常压温克勒气化炉的简单可靠、运行灵活、氧耗量低和不产生液态烃等优点外，进一步具备了以下特点。
①提高了操作温度。
由原来的900～950℃提高到950～1100℃，因而提高了碳转化率，增加了煤气产出率，降低了煤气中CH4含量，氧耗量减少。
②提高了操作压力。
由常压提高到1.0 M Pa，因而提高了反应速度和气化炉单位炉膛面积的生产能力。
由于煤气压力提高使后工序合成气压缩机能耗有较大降低。
③气化炉粗煤气带出的固体煤粉尘，经分离后返回气化炉循环利用，使排出的灰渣中含碳量降低，碳转化率显著提高，可以气化含灰量高（＞20 ％）的次烟煤。
④由于气化压力和气化温度的提高，使气化炉大型化成为可能。
1气化炉结构简图图5 HTW流化床气化炉结构简图2. HTW气化工艺图4-4-11为HTW气化工艺示范装置流程图。
从气化炉出来的粗煤气经旋风除尘，一级旋风捕集的细粉循环入炉内，二级旋风捕集的细粉经灰锁斗系统排出。
粗除尘后的煤气进入卧式火管锅炉，被冷却到350℃，同时产生中压蒸汽，然后煤气顺序进入激冷器、文丘里洗涤器和水洗塔，使煤气降温并除尘。
气化压力1.0M P a ，气化温度根据煤的活性试验数据和灰熔点ST而定，褐煤气化温度为950 ～1000 ℃，长焰煤、烟煤气化温度为1000 ～1100 ℃，生物质（木材、甘蔗渣）气化温度为600 ～650 ℃。
图4-4-11 HTW气化工艺示范装置流程图3. H T W煤气化中试装置及工业示范装置1）中试装置1978年德国莱因褐煤公司在科隆建成了一套气化炉内径为0．.6m的中试装置，处理煤量为312t/d。
气化炉技术简介
气化炉技术简介
气化炉是一种将燃料转化为气体的设备，主要用于生产煤气、合成气、水煤浆等气体燃料。
气化炉的工作原理是利用燃料与氧气反应产生高温气流，将燃料转化为气化物。
气化炉技术可以分为多种类型，其中常用的有固定床气化、流化床气化、壁式气化、旋转气化等。
每种气化炉技术有其独特的特点和应用范围。
固定床气化炉是一种最早应用的气化炉技术，主要用于气化煤、木材、生物质等。
其特点是在一个固定的垂直炉床中加入燃料，通过在上部喷入气体使其气化，然后将气化气体经过冷却、除尘处理后作为燃料使用。
流化床气化炉是一种以流化床技术为基础的气化炉，主要用于气化煤、生物质等。
其特点是利用高速气流将燃料悬浮在气流中，形成床层，然后在床层中加热气体使其气化，并将气化产物从床层中带走。
壁式气化炉是以固定床气化为基础的气化炉技术，主要用于气化煤、石油焦等。
其特点是利用旋流器将燃料投入炉膛，然后在炉壁上加热使其气化，并将气化产物从顶部排出。
旋转气化炉是一种采用旋转床技术的气化炉，主要用于气化生物质。
其特点是将燃料放置在旋转床中，然后旋转床加热将燃料气化，并将气化产物通过顶部排出。
气化炉技术具有高效节能、减少污染等优点，已广泛应用于化工、能源、冶金等行业。
煤化工气化炉发展简介---流化床气化炉3
气化炉排渣通过水套管初步冷却后经气动插板阀进入滚筒冷渣机冷却，冷却后出渣温度＜ 100℃，然后落入出渣皮带。经皮带机至斗式提升机后送入渣仓。渣仓设置有库顶脉冲布袋（配 置有排尘风机）、高低料位计和连续料位计、干渣装车采用装车头。
煤化工气化炉发展---流化床气化炉
四、典型循环流化床气化装置
• 煤气化装置主要包括气化系统、余热回收系统、二级分离系统、布袋除尘系统、冷却器系统、出渣系统等。
煤化工气化炉发展---流化床气化炉
(1)气化系统 煤气化系统由气化剂、气化剂预热器以及辅助系统（含供风系统、给煤系统、测控系
统）等组成，以空气和蒸汽、氧为气化剂，（0～12mm）煤通过两台螺旋给料机送入炉膛， 在气化炉炉膛燃料与底部通入的气化剂发生气化反应。从气化炉炉膛顶部排出的煤气与颗 粒的气固混合物经高温旋风分离器分离后颗粒返回炉内循环流化，分离出的煤气先进入蒸 汽过热器，再进入气化剂预热器与空气进行换热。预热后的热空气进入炉底气化剂合器， 预热后的氧气进入炉膛下部气化剂混合器，参与气化反应。
在启炉时通过通过炉底燃烧系统，对系统进行升温，使炉膛达到正常运行工况。系统 配有放散装置，作为开停车放散使用，提供系统的安全性。
气化炉配有两套螺旋给煤机、本体、双向分离器、返料器、蒸汽过热器、空气预热器、 氧气预热器、气化风机、流化风系统、燃烧器以及内部耐磨保温材料组成。
煤化工气化炉发展---流化床气化炉
煤化工气化炉发展---流化床气化炉
带式输送机将气化冷渣机出口的炉渣输送至斗式提升机，再提升至装置内的临时渣仓， 定期通过汽车外运。渣仓顶部设置仓顶除尘器，废气经除尘后排向大气，渣仓底部设置装 车头，由汽车装车外运。
生物质气化炉形式
生物质气化炉形式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：生物质气化技术是一种重要的生物质能转化技术，可以有效地将生物质资源转化为燃气或液体燃料，以实现能源的可持续利用。
生物质气化炉作为生物质气化技术的核心装置，起着至关重要的作用。
在生物质气化炉形式方面，目前主要包括固定床气化炉、流化床气化炉、循环流化床气化炉、包管床气化炉和转床气化炉等几种形式。
固定床气化炉是一种较为简单且主要用于小规模生物质气化装置的气化炉形式。
固定床气化炉的主要特点是系统结构简单，操作容易，但气化效率较低，需要长时间的气化反应。
固定床气化炉属于间歇式气化方式，适用于生物质产生性能较差的情况，但由于气化效率低，故而不适用于大规模气化生产。
流化床气化炉是一种较为常见且适用于中小规模生物质气化装置的气化炉形式。
流化床气化炉的主要特点是气化效率高，操作灵活，气化反应较为迅速。
流化床气化炉属于连续式气化方式，适用于生物质产生性能较好的情况，可实现较高效率的气化生产。
流化床气化炉在生物质气化生产中应用广泛，是目前生物质气化技术中较为成熟的气化炉形式。
循环流化床气化炉是在流化床气化炉基础上发展而来的一种高效气化炉形式。
循环流化床气化炉采用特殊的气体循环系统，能够有效地提高气化效率和气化产能，同时降低气化过程中的能耗和废气排放。
循环流化床气化炉在生物质气化领域有着广泛的应用前景，特别适用于需求较高气化效率和气化产能的项目。
包管床气化炉是一种新兴的气化炉形式，采用高效的气体固体反应器，能够有效地改善气化反应的均匀性，提高气化效率。
包管床气化炉在生物质气化领域中具有较好的应用潜力，可以满足不同规模和不同品种生物质气化项目的需求。
转床气化炉是一种先进的气化炉形式，采用旋转式的气体固体反应器，能够实现高效的气化反应和气体产生。
转床气化炉在生物质气化领域中具有较高的气化效率和气化产能，适用于大规模生物质气化项目的需求。
总的来说，生物质气化炉形式多样，每种形式都有其独特的优势和适用范围。
流化床气化炉结渣原因分析及解决方案
流化床气化炉结渣原因分析及解决方案流化床气化炉是一种常用于固体或液体物质气化的设备，它通过在床层中注入气体使固体物质表现出颗粒床流态的特性，从而实现高效的气化过程。
然而，在实际运行中，流化床气化炉结渣是一个常见的问题，会影响设备的运行稳定性和气化效率。
因此，对结渣原因进行分析并提出解决方案是非常必要的。
一、结渣原因分析1.温度过高：在气化过程中，若床层温度过高，会导致固体物质在床层中熔化和烧结，形成结渣。
温度过高的原因可能是燃料含有高熔点物质、氧气过量或床层中热量无法很好地分散。
2.燃料成分不合理：燃料中含有过多的灰分、硫分和其他杂质，这些成分在气化过程中会生成灰渣，加剧结渣问题。
3.进料物质粒径不一致：若床层中的物质粒度差异大，会导致气化反应的均匀性受到影响，部分物质的温度过高或过低，易形成结渣。
4.床层材料问题：床层材料的选择不合适或质量不过关，易导致烧结和结渣现象。
床层材料的选择应考虑其耐热性、机械强度和抗粘性等性质。
5.废气处理系统不完善：炉内废气处理系统的不完善可能会导致废气中的固体颗粒进入床层，进而形成结渣。
二、解决方案1.控制床层温度：通过调节氧气含量、气化剂的进料速率、燃料的进料速率等方式控制床层温度，避免温度过高导致的结渣问题。
2.优化燃料成分：对于易生成灰渣的燃料，可以采取预处理方法，如煤炭洗选、焦化等，减少灰分和硫分的含量。
此外，也可以尝试添加矿物质添加剂，改变燃料的化学特性，减少结渣的倾向。
3.控制进料物质粒径：通过物料的粉碎和筛分等方式，使物质的粒径尽量趋于一致，在床层中形成较为均匀的温度分布，避免结渣问题。
4.合理选择床层材料：根据气化炉的工作温度、压力等条件，选用合适的耐热材料，并对床层材料进行合理维护和管理，确保其性能稳定，减少结渣的可能性。
5.完善废气处理系统：在流化床气化炉废气处理系统中加入合适的过滤、洗涤等设备，有效去除废气中的固体颗粒物质，避免其进入床层形成结渣。
三种煤气化炉技术介绍
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。
第五章流化床气化工艺
二 常压流化床气化的特点
5.带出损失大
严重的带出损失是流化床的一大缺点。煤料中原有的 小颗粒组分以及在气化过程中，由于碳的消耗或热爆裂形 成的细小颗粒都有可能被煤气流所带出。带出物的碳含量 在40~60％，而且这部分飞灰的重新利用，在工艺上和设 备上均存在一定的困难。
二 常压流化床气化的特点
二 常压流化床气化的特点
4.粘结煤需经预处理
措施举例：② 将原料煤与半焦预混合后，再进入流化 床层。当预混合比(半焦／原料煤)在2以上时，其压力为 3.4MPa，温度为538℃的流化床氢气氛下，可维持正常操 作；若使用更大的预混比，操作就会更安全。 若不作事先混合，也可将新鲜煤粉进入床层后与半焦相 混，但这种混合必须是迅速且彻底的，才能防止粘结。也 就是，床层中必须有足够数量半焦和足够大流化床容积。
二 反应特性
（1）流化床煤气化的主要反应包括：煤热解反应、热解气体二次反 应、煤焦与二氧化碳及水蒸气反应、水蒸气变换反应和甲烷化反应。
图5-2 无烟煤在流化床气化炉气化中气体组成及温度分布
（2）
二 反应特性
（2）流化床煤气化炉通过的气体流量，一方面受使床层煤粒流化的 最低流化速度—临界流化速度的限制，另一方面受煤粒的最大流化速 度—终端流化速度（吹出速度）的限制，在两者之间寻求最佳流化速度。 如果流化速度低于临界流速，床层煤粒不能流化而容易造成结渣， 操作恶化甚至停炉。如果流化速度高于终端流速，床层煤粒将被煤气大 量夹带冲出炉外，破坏床层温度，使操作无法进行。 临界流化速度与固体粒度和流体的物理性质有密切关系，可以用实 验方法准确求得，也可以通过实际生产中总结出的经验公式进行计算。 流化床气化炉的操作速度和临界速度之比称为流化数，试验得出在 最佳流化速度下，对应的流化数为1.4~2.0，床层的膨胀比为1.5~2.0，颗 粒的 dmax / dmin =5~6。可以用流化数评价流化床操作状态。
中高压流化床气化炉启炉过程及分析
中高压流化床气化炉启炉过程及分析摘要：中高压流化床气化启炉过程控制优劣是确保其能顺利开车的关键，其中气化炉投料及升温控制，升压与床层建立控制是其核心关键步骤；通过分析该过程，制定合理的操作参数，解决中高压流化床启炉难的问题。
关键词：气密烘炉投料炉温床层升压一、中高压流化床气化炉启炉过程简介中高压流化床气化工艺较其它形式的气化工艺要复杂，气化炉操作难度也较大，这也是导致中高压流化床工业化缓慢的一个原因。
目前煤化工行业仅有新奥集团3.5MPa 催化气化工业化示范装置投产运行。
流化床气化炉操作难，最难的是启炉过程。
启炉过程包括气密过程、烘炉过程、投料升温过程、建床层、升压过程、并气过程。
其中投料升温过程、建床层、升压过程是其核心关键过程，控制好该过程是气化炉稳定运行的基础。
二、气密过程气密过程是高压流化床开车的第一步，通过气密，消除系统漏点，检验检修质量。
确保系统运行中无漏点。
具体过程可参考下表；三、烘炉过程烘炉过程是系统的预热过程，预热范围主要包括气化炉系统、废热回收系统、过滤器系统的预热，工艺流程简图如下。
系统烘炉采用燃料气+空气燃烧模式进行，升温速率需满足气化炉耐火材料升温曲线的要求。
过滤器系统在烘炉初期采用伴热蒸汽+高温反吹气的方式预热，其温度到达150℃后方可并入系统，主要是防止热烟气进入过滤器系统后出现低温凝结水，堵塞过滤器滤芯。
四、投料与炉温控制该过程是核心关键过程，气化炉投料前，需用高温蒸汽、氮气等对系统进行短暂的置换，防止进煤后炉内煤粉爆燃。
系统进煤后，需立即投用气化剂（氧气+蒸汽或空气+蒸汽），使入炉煤燃烧，提升炉温至操作温度。
该过程难点在于投料后炉温的控制，一般情况投料后炉温先降低至500℃左右，后随着气化剂的投用，炉温开始缓慢上升至气化炉操作温度。
该过程中，气化炉温度与投煤量需严格控制。
气化炉初始投煤量≤10吨/h，正常投料后1小时内气化炉温度回升至700℃以上，其后方可逐渐增加气化炉投煤量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/6/30
《煤炭气化工艺学》
气固相反应
二、气固相反应
气当化气剂流以速较度小继的续速增度大通，过颗床粒层之时间．的气空体隙
经开过始固在增体气大颗化，粒炉床堆内层积，膨时物胀所，形质高成基度的本增空上加隙以，，两床床种层相态 出内 称 程 上，上到运流化固固是部在会这所部一动体，体定连加气存 另 的流有时以的定剧带即故颗床续人(在 外 固化部的燃称颗限烈出固称粒。进、床分床， 是 体料为粒度，，体时为静对行形阶粒层是一 固 如气被时但床颗的移止气的成段度相而以是 相 灰化气，仍层粒床动不化，的称，较当被缓气 即 渣流颗然的具层床动炉燃灰剂气如小于称慢相 燃 等托粒逗这有称较，而料擅)果的一为固和的起被留种了流为这言连从即 料 。流颗个气速气相，全在状流化合时，续底空 和 工速粒气流度化反流部床态体床理的由从部气 燃 业进被流床向时应体托层叫的。。床于气连一带输。、 料 上下形流起内固特。层气化续步出送气氧 把移速，而体性一化炉的成增流设动化气这增颗不流，般过的排的大化备，后、种加粒被态这煤，床，形水反将，因气成蒸应，
2020/6/30
《煤炭气化工艺学》
一、基本概念
1、气化炉：进行煤炭气化的设备叫气化炉。 2、气化炉分类
按照燃料在气化炉 内的运动状况
移动床(又叫固定床) 沸腾床(又叫流化床) 气流床 熔融床
生产操作压力
常压气化炉 加压气化炉
排渣方式
固态排渣气化炉 液态排渣气化炉
2020/6/30
《煤炭气化工艺学》
术 的
④提高气化过程的环保技术，尽量减少环境
及后来设 计的六个 头的气化
发
污染。
炉等，使
展
得单炉产
趋
气能力大
⑤将煤炭气化过程和发电联合起来的生产技术越 幅度提高。
势
来越受到各国的重视并巳建成不同规模的生产厂
2020/6/30
《煤炭气化工艺学》
4-1 气化炉概述
基本概念 气固相反应 气化的几个重要过程 煤炭气化过程的主要评价指标 气化炉分类
2020/6/30
《煤炭气化工艺学》
三、气化的几个重要过程
煤的 干燥
煤的 热解
煤的 反应
2020/6/30
定义：正逆反应速度相等时， 化学反应就达到动态平衡。例 如对如下吸热反应
C+O2→CO2
化学平衡
影响因素：1、T--吸热反应，提高 温度有利于化学反应向生成产物的 方向进行；对于放热反应，则降低 温度有利于向生成产物的方向进行。
影响因素： 2、P--对反应后体积增加(即分子 数增加)的反应，随着压力的增加， 产物的平衡含量是减少的；反之， 对于体积减少的反应加压有利于产 物的生成。
以作为气化时需用的蒸汽而进入气化炉内。 气化反
加煤系 统
煤时的密封问 题。
应部分
①作用:保证了炉内料层高度的稳定，同时也保证 Nhomakorabea气化炉的组成
了气化过程连续稳定地进 行.
②问题：对移动床而言，
由于炉箅(气化剂的分布
装置)和排灰系统结合在
一起，气化剂的均匀分布
排灰系统
和排灰操作是生产上较为 重要的两个问题。
《煤炭气化工艺学》
一、基本概念
①是煤炭气化的主要反应场所，首要考虑的问题是如何在低消耗的情况下，使煤
最大限度地转化为符合用户要求的优质煤气。
②由于煤炭气化过程是在非常高的温度下进行的，为了保护炉体而加设内璧衬里
或加设水套也是非常必要的。水套一方面可以起到保护炉体(也包要括考炉虑内煤的入布炉煤
器或搅拌装置)的作用，同时可以吸收气化区的热量而生产蒸汽，后该的部分分布蒸和汽加可
工艺参数等
2020/6/30
了解我国工业上常用 的气化炉及各种气化
炉的比较
《煤炭气化工艺学》
能力目标
会判断实际用煤 作为气化原料的 优劣、会流利的 讲述常用气化炉
的工艺流程
能掌握我国 气化用煤的 特性、常用 的气化炉形 式、用途等
2020/6/30
会解释一些实际 操作过程常出现 的问题及会分析 影响操作的因素
一、基本概念
4、煤气的种类
空气煤气 混合煤气 水煤气 半水煤气
2020/6/30
以空气作为气化剂生产的煤气
以空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气的混合物 作为气化剂，生产的煤气
将空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气分别交替 送入气化炉内间歇进行生产的煤气
气体成分经过适当调整(主要是调整含氮气 的量)后，生产的符合合成氨原料气的要求 的煤气
气化炉类型
2020/6/30
《煤炭气化工艺学》
二、气固相反应
气流床：进入气流 床时，由于大量颗 粒被带出床外，床 层压降急剧下降。
三种床层中的压降 和传热
固定床的压力降主要是由 于流体和固体颗粒之间的 摩擦，以及流体流过床层 时，流道的突然增大和收 缩而引起的，随流速的增 大而成比例地增大，经过 一个极大值后．床层进入
第四章 气化炉
2020/6/30
《煤炭气化工艺学》
第四章 气化炉
第一节 气化炉概述 第二节 移动床气化炉
2020/6/30
第三节 流化床气化炉 第四节 气流床气化炉 第五节 熔融床气化炉 第六节 工业上常用炉型的比较 《煤炭气化工艺学》
熟悉熔融床气化 炉结构、气化工 艺流程及工艺参
数
知识目标
掌握气化用煤的种 类、气化炉的种类 及结构、工艺流程、
流态化阶段。
2020/6/30
流化床：在流态化阶段，床层的 压降保持不变，基本等于床层的 重量，把这个极大值称临界流化
速度。
《煤炭气化工艺学》
二、气固相反应
均相反应与非均相反应
均相反应：气相中的反应。如CO与H2O 的反应等。
非均相反应：气固相的反应。如碳的燃 烧反应、水蒸气与炽热的碳之间的反应 等。
《煤炭气化工艺学》
世 界 煤
①增大气化炉规模，提高单炉制气能力。 ②提高气化炉的操作压力，降低压缩动力消耗，
以K—T炉 为例，20 世纪50年
代是双嘴
炭
减少设备尺寸，降低氧耗，提高碳的转化率。 炉，20世
气 化 技
③气流床和流化床技术日益发展，扩大了气化 煤种的范围。
纪70年代 采用了双 嘴和四头 八嘴，以
控制步骤 2020/6/30
①气化剂向燃料颗粒表面的外扩散过程； ② 气化剂被燃料颗粒的表面吸附； ③ 吸附的气化剂和燃料颗粒表面上的碳进
行表面化学反应； ④生成的产物分子从颗粒表面脱附下来； ⑤产物分子从颗粒的表面通过气膜扩散到
气流主体。
《煤炭气化工艺学》
二、气固相反应
平衡常数kp如下： Kp=(Pco*PH2)/PH2O