关于水煤浆气化技术的简介ppt课件
GE水煤浆气化技术PPT课件
3.重点设备
3.1磨煤机
工作原理
磨煤机为溢流型棒磨机。物料通过鼓型给料器强制 进料，由进料中空轴内进料衬套给入筒体内部，电动机经 磨煤机联轴器、减速器、气动离合器、大小齿轮装置带动 装有磨棒的筒体旋转，物料受到介质棒的撞击以及介质之 间、介质与筒体衬板之间的研磨，达到合格粒度的物料， 经排料中空轴内出料衬套排出，完成研磨过程，研磨后的 物料经出料装置筛分，合格的煤浆进入煤浆搅拌槽，筛上 杂物从排渣口排出。
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7、15MPa氮气的作用及流程
Oxygen
To FI To FI
SLURRY N2 In
To FI
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8、16MPa氮气的作用及流程
• 作用： 1.高压冷凝液罐V1401提供高压氮封。 2.当氮气储罐V1205压力低时，紧急进行补充，保证气化炉安全运行。
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8、16MPa氮气的作用及流程
F1201A F1201B F1201C
V1205
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V1401
9、高压氮气短供后双方应急处理措 施
• 1. 15MPa液氮泵出现故障，及时启动16MPa液氮泵，气化通过连通阀进行调节，空分 及对故障泵进行处理。
• 2. 16MPa液氮泵出现故障，气化严格控制高压冷凝液罐V1401各项工艺参数稳定，降 低对16MPa氮气的消耗，空分及时对故障泵进行处理，当压力低于6MPa时气化炉做停 车处理。
破渣机位于气化炉激冷室底部与锁斗之间， 用来破碎炉中产生的大块炉渣以及气化炉中脱落 的炉衬耐火砖块，保证正常固体粒度的炉渣能顺 利进入锁斗。
破渣机主要分为三部风：主机部分、液压 部分和电控部分。主机部分主要完成对炉渣和脱 落的耐火砖的破碎，液压部分是驱动破渣机主机 运转的动力来源，电控部分通过前面板输入控制 命令，控制破渣机的工作，三部分协调完成以保 证破碎气化炉中排出的大块炉渣或气化炉炉衬耐 火砖块，保证气化炉的正常工作。
水煤浆气化技术简介
水煤浆气化技术简介
水煤浆气化技术是现代煤化学工程的一种新型气化技术，其主要
特点是使用水煤浆作为原料，经过高温高压条件下的分解与转化，可
获得高品质的合成气、液体燃料和化学品。
通过水煤浆气化技术，可以将低品位煤资源转化为高附加值产品，提高煤的利用率和资源利用效益，同时减少二氧化碳等有害气体排放，具有较好的环境效益。
目前水煤浆气化技术已经在国内外得到广泛应用，广泛用于燃气
轮机、燃气锅炉、化学品合成等领域。
在未来，水煤浆气化技术将会
成为我国能源结构转型升级的重要方式之一，具有广阔的应用前景。
水煤浆技术经典PPT课件
第一节 水煤浆的发展现状与特点
一、水煤浆的发展与现状 随着石油资源的日益减少和石油消费的日益增加 ， 以煤代油，已成为我国能源发展的一个重要方向。 水煤浆作为一种理想的代油燃料，一出现就受到了 国内外的重视。发展水煤浆技术，不仅能够节省宝 贵的油资源，而且还可以解决煤炭运输、环保等问 题，有显著的社会和经济效益。
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式中 D ——成浆性难度指数;
w(Cwc) ——制浆浓度,%。
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2、添加剂对水煤浆制备的影响 水煤浆制备的目标是获得优良的水煤浆，它应具有理想 的流变特性、稳定性和较高的浓度。要获得高浓度、低 黏度的水煤浆 , 煤质是关键. 研究表明, 影响成浆性 的煤质因素主要包括煤的变质程度、表面亲水性、孔隙 率、矿物的种类与含量、可磨性、煤岩组分以及表面性 质等。尽管上述因素都属于煤的自然属性, 但制备水煤 浆用的各种添加剂, 可以在一定范围内程度不同地改变 这些属性。添加剂的主要作用在于改变煤粒的表面性质， 促使颗粒在水中分散。使浆体有良好的流变特性和稳定 性。此外．还要借助添加剂调节煤浆的酸碱度．消除浆 体中的气泡、有害成分等。
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煤浆发展的转机是70年代的石油危机。由 于这次危机，使人们自然想到这种燃料，开始 受到许多国家政府的重视，作为一种替油燃料 研究。但70年代的研究主要集中在油煤浆，没 有真正摆脱对石油的依赖，经济上还存在问题。 而煤浆真正迅速发展是80年代，美国、日本、 加拿大、瑞典、意大利、原苏联相继投入大量 研究力量，开发各种技术，到80年代中期，普 遍进入商业性应用阶段。但此后由于油价持续 下跌，研究规模缩小，研究重点也转移到超低 灰煤浆直接代油和作为替代燃料等更广泛的用 途上。
关于水煤浆气化技术的简介32页PPT
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
关于水煤浆气化技术的简介
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名Leabharlann ，于我若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
关于水煤浆气化技术的简介
硅质制品
镁质制品 碳质制品 特殊高纯氧化 物耐火制品
（6）按外观形态分为定型、不定型耐火材料和耐火 纤维制品。
不定型耐火材料也称散状耐火材料，是由合理级配的耐 火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂等，以一定比例组成的 混合物，可直接使用或加适当的液体混合后使用。 耐火纤维材料是一种既能耐高温又隔热的纤维状耐火材 料，这种材料导热系数低，体积密度小，富有弹性，抗机械 震动性能好。
2、煤浆颗粒在气化炉内的气化过程
煤浆颗粒在气化炉内的气化过程 经历了以下步骤：
湍流脉动
颗粒的湍流弥散 颗粒的对流加热
煤的热裂解
颗粒的振荡运动
来自火焰、炉内壁、高温 气体、固体物等
颗粒的辐射加热
裂解产物、挥发份及其 他易燃组分
煤浆蒸发与颗粒 中挥发分的析出
煤焦、CH4等与 H2O、CO2
挥发产物的气相反应
（5）折返流区： 沿反应器轴线向上运动的流股对拱顶形成撞击 流，近炉壁沿着轴线折返朝下运动。 （6）管流区： 在炉膛下部，射流、射流撞击、撞击流股，射 流撞击壁面等特征消失，轴向速度沿径向分布保持 不变，形成管流区。
水煤浆、氧气进入气化室后，相继进行雾化、传 热、蒸发、脱挥发份、燃烧、气化等六个物理和化 学过程，前五个过程速度较快，已基本完成，而气 化反应除在上述五区中进行外，主要在管流区中进 行。
灰渣的形成
煤焦的多相反应
气化反应是串并联反应同时存在的极为复杂的 反应体系，可分为一次反应与二次反应： 1、一次反应区(燃烧区) 进入该区的反应物有工艺氧、煤浆以及回流流股 和折返流流股中CO、H2等。这个过程进行得相当 短促，主要发生在射流区与撞击区中，其结束的标 志是氧消耗殆尽。
2、二次反应区 进入二次反应区的组分有煤焦、CO2、CH4、 H2O以及CO、H2等组分。这时主要进行的是煤焦、 CH4等与H2O、CO2发生的气化反应，生成CO和H2。 这是有效气成分的重要来源。二次反应主要发生在 管流区。
关于水煤浆气化技术的简介(共30张PPT)
（1）射流区：
流体从喷嘴以较高速度喷出后，由于湍流脉动，射流将逐渐减
弱，直至与相邻射流边界相交。同时受撞击区较高压力的作用，射
流速度衰减加快，射流扩张角也随之加大，此后为撞击区。
（2）撞击区：
当射流边界交汇后，在中心部位形成相向射流的剧烈碰撞运 动，该区域静压较高，且在撞击区中心达到最高。此点即为驻点，射 流轴线速度为零，由于相向流股的撞击作用，射流速度沿径向发生偏
2、水煤浆与氧气混合的好坏，直接影响气化效果 。局部过氧，会导致局部超温，对耐火内衬不利； 局部欠氧，会导致碳气化不完全，增加带出物中碳 的损失。
在正常运行期间，烧嘴头部煤浆 通道出口处的磨损是不可避免的。 当氧煤浆通道因磨损而变宽以后， 工艺指标变差，就必须更换新的工 艺烧嘴，这个运行周期就是工艺烧 嘴的连续运行天数。
转，径向速度（即沿设备轴向速度）逐渐增大。撞击区内速度脉动剧烈
，湍流强大、混合作用好。
（3）撞击流股：
四股流体撞击后，流体沿反应器轴向运动，分别 在撞击区外的上方和下方形成了流动方向相反，特 征相同的两个流股。在这个区域中，撞击流股具有 与射流相同的性质，即流股对周边流体也有卷吸作 用，使该区域宽度沿轴向逐渐增大，轴向速度沿径 向衰减，直至轴向速度沿径向分布平缓。
烧嘴的材料为Inconel600，夹套头部材料为 Haynes188，烧嘴头部煤浆通道上都在主材表面堆 焊一层Stellite6耐磨层。
工艺烧嘴主要是藉高速氧气流的动能，将水煤 浆雾化并充分混合，在炉内形成一股有一定长度黑 区的稳定火焰，为气化创造条件。
操作要点：
1、要控制好雾化角，防止火焰直接喷射到炉壁上 ，或者火焰过长，燃烧中心向出渣口方向偏移，使 煤燃烧不完全。
同时还可能发生
德士古水煤浆加压气化技术
德士古水煤浆加压气化技术目录第一章：德士古水煤浆加压气化技术概况第一节：概述第二节：国外开展情况第三节: 国内开展情况第四节：德士古水煤浆加压气化技术有待改良第二章：煤及水煤浆的性质第一节：煤的工业分析和元素分析第二节：煤的工艺性试验第三节：德士古对水煤浆性质的要求第三章：气化原理及操作条件的选择第一节：德士古水煤浆加压气化原理第二节：气化反响条件的选择第四章：德士古水煤浆加压气化工艺流程及主要设备第一节：工艺流程表达第二节：主要设备介绍第五章：开停车方法第一节：原始开车前的检查准备工作第二节：气化炉的烘炉第三节：正常开车第四节：正常停车第五节：紧急停车第六章：正常操作要点第七章：PLC和DCS简介第一节：联锁和可编程控制器〔PLC〕第二节：集中分散控制系统〔DCS〕第八章：一般故障及处理第九章：平安生产第一节：概述第二节：装置设计中的防范措施第三节：平安生产管理第一章德士古水煤浆加压气化技术概况第一节概述****化学工业20万吨/年甲醇工程是新建一套利用神木本地所产烟煤作为原料，经空分、气化、净化、合成等几个化工工序，年产20万吨甲醇的生产装置。
其中气化装置是采用德士古水煤浆加压气化工艺，向甲醇生产制备合格水煤气。
煤气化已有一百多年的开展历史，先后开发了一百多种气化工艺和气化炉型，有工业应用前景的十余种。
煤气化分类无统一规定，最常用的是按原料在气化炉内的移动方式分为固定床、流化床和气流床三种：固定床气化是块煤从炉顶参加，自上而下经历枯燥、干馏、复原、氧化和灰渣层，灰渣最终经灰箱排出炉外；气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和复原层，生成的煤气显热用于煤的干馏和枯燥。
固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求很高，要求入炉煤要有一定的粒〔块〕度及均匀性，对煤的机械强度、热稳定性、含碳量、灰熔点、粘结性、结渣性等指标都有比拟严格的限制。
流化床气化是气化剂由炉下部吹入，使细粒煤〔﹤6mm〕在炉内呈并逆流反响，为了维持炉内的“沸腾〞状态并保证不结疤，气化温度应控制在灰软化温度〔T2〕以下，要防止煤颗粒相聚而变大以致破坏流态化，显然不能使用粘结性煤。
第9讲 水煤浆加压气化工艺技术
第9讲水煤浆加压气化工艺技术水煤浆气流床气化是指煤或石油焦等固体碳氢化合物以水煤浆或水炭浆的形式与气化剂一起通过喷嘴，气化剂高速喷出与料浆并流混合雾化，在气化炉内进行火焰型非催化部分氧化反应的工业过程。
具有代表性的工艺技术有美国德士古发展公司开发的水煤浆加压气化技术、道化学公司开发的两段式水煤浆气化技术、中国自主开发的多喷嘴煤浆气化技术，它们当中以德士古发展公司水煤浆加压气化技术开发最早、在世界范围内的工业化应用最为广泛，本课也将重点介绍。
一、水煤浆加压气化过程原理及特点水煤浆气化反应时一个很复杂的物理和化学反应过程，水煤浆和氧气喷入气化炉后瞬间经历煤浆升温及水分蒸发、煤热解挥发、残炭气化和气体间的化学反应等过程，最终生成以CO、H2为主要组分的粗煤气（或称合成气、工艺气）。
灰渣采用液态排渣。
1、水煤浆气化制粗煤气技术的优点。
❶可用于气化的原料范围比较宽。
几乎从褐煤到无烟煤的大部分煤种都可采用该项技术，还可气化石油焦。
煤液化残渣。
半焦、沥青等原料，之后又开发了气化可燃垃圾、可燃废料的技术。
❷水煤浆进料与干粉进料比较，具有安全并容易控制的特点。
❸工艺技术成熟、流程简单，过程控制安全可靠。
❹操作弹性大，气化过程碳转化率比较高。
❺粗煤气质量好，用途广。
❻可供选择的气化压力范围宽。
❼单台气化炉的投煤量选择范围大。
❽气化过程污染少，环保性能好。
2、水煤浆气化技术的缺点。
❶炉内耐火砖冲刷侵蚀严重，选用的高铬耐火砖寿命为1～2年，更换耐火砖费用大，增加了生产运行成本。
❷喷嘴使用周期短，一般使用60～90天就需要更换或修复，停炉更换喷嘴对生产运行高负荷运行有影响，一般需要有备用炉，增加了建设成本。
❸考虑到喷嘴的雾化性能及气化反应过程对炉砖的损害，气化炉不适宜长时间在低负荷下运行，经济负荷应在70%以上。
❹水煤浆含水量太高，使冷媒气效率和煤气中的有效气体成分（CO+H2）偏低，氧耗、煤耗均比干法气流床气化高一些。
水煤浆气化工艺原理
针对现有气化炉的不足之处，进行优 化设计，提高气化炉的效率和寿命。
新型水煤浆制备技术
研究新型水煤浆制备技术，优化水煤 浆的粒度和浓度，提高其稳定性。
资源化利用
将水煤浆气化工艺产生的废弃物进行 资源化利用，实现能源的循环利用和 可持续发展。
THANKS
感谢观看
高效节能
水煤浆气化工艺采用高效的气化 炉，能够充分利用煤炭资源，提
高能源利用率，降低能耗。
环保友好
水煤浆气化工艺产生的合成气 经过洗涤和净化处理，能够减 少对环境的污染。
灵活性高
水煤浆气化工艺可以根据市场 需求调整产品种类和产量，具 有较强的灵活性。
资源丰富
水煤浆气化工艺使用的原料煤 炭在我国资源丰富，能够满足
水煤浆气化工艺的改进方向
优化反应条件
通过进一步研究和改进，优化水煤浆 气化工艺的反应条件，提高能源利用 率和降低能耗。
开发新型催化剂
研究开发新型催化剂，提高水煤浆气 化反应的活性和选择性，减少副产物 的生成。
强化废水处理
加强废水处理技术的研究和应用，减 少废水中有害物质的含量，降低废水 处理难度。
水煤浆气化反应机理
煤浆制备
将煤炭破碎、研磨成微细颗粒，与水、添加剂混合搅拌制成水煤浆。
气化反应
在高温高压条件下，水煤浆与气化剂（氧气、水蒸气）在气化炉内发 生部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为主的可燃气体。
反应过程
水煤浆中的碳与气化剂中的氧发生反应，生成二氧化碳和水蒸气；同 时，碳与水蒸气发生反应，生成一氧化碳和氢气。
该工艺在国内外得到了广泛应用，对于实现煤炭的高效利用 、降低环境污染、发展可再生能源等方面具有重要意义。
目的与意义
多喷嘴--水煤浆--气化技术--介绍
多喷嘴水煤浆气化技术0 引言为了推进我国化学工业的发展，扩展气化用原料煤种，自20世纪80年代以来，我国花费巨额外汇先后引进了10余套德士古水煤浆气化装置，用于生产合成氨与甲醇。
随着德士古煤气化装置技术优势的显现，由于购买昂贵的专利使用权和过高价格的进口设备、材料，也使一些企业背上了沉重的还贷负担。
经过10多年的实践，国内在水煤浆气化技术方面积累了一定的设计、安装和运行等工程经验，通过在实践中不断进行技术的优化、完善与创新，推动了水煤浆气化技术在中国的应用和发展。
“九五”期间，水煤浆气化与煤化工国家工程中心、华东理工大学和中国天辰化学工程公司承担的国家重点科技攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”，通过了专家鉴定与验收。
在山东华鲁恒升化工股份有限公司国产化1000t/d合成氨大型氮肥装置中，采用了6.5MPa、投煤 750t／d的四喷嘴对置式水煤浆气流床气化炉(以下简称四喷嘴气化炉)，这也是新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉技术中试装置通过考核后的首次工业化装置。
山东华鲁恒升化工股份有限公司四喷嘴气化炉是在中试装置的基础上，由华东理工大学、水煤浆气化与煤化工国家工程中心出具工艺软件包，中国华陆工程公司根据工艺软件包进行了工程设计，哈尔滨锅炉厂有限公司制造了气化炉设备主体，新乡耐火材料厂提供了气化炉燃烧室耐火衬里。
山东华鲁恒升化工股份有限公司四喷嘴气化炉自2004年12月1日开始试车、投入运行，本文拟对其应用情况进行介绍。
1 四喷嘴气化炉结构原理来自棒磨机的水煤浆经两个隔膜泵加压，与来自空分装置的高纯度氧气一起通过4个对称布置在气化炉中上部同一水平面上的工艺喷嘴，对喷进入气化炉燃烧室，每个隔膜泵分别给轴线上相对的两个喷嘴供料。
在高温高压下，喷入气化炉燃烧室的水煤浆与氧气进行部分氧化反应，生成CO、H2为有效成分的粗煤气。
气化炉激冷室内有下降管，下降管上端连接激冷环，下降管下部浸入激冷水中，下端有四个切向排气口；下降管与激冷室内壁之间有四层锯齿型的破泡分隔板。
水煤浆技术.ppt
3、水煤浆技术的基本原理和关键技术
水煤浆制备的关键技术 原料煤成浆及煤种选择技术 磨矿级配技术 制浆用添加剂技术
3、水煤浆技术的基本原理和关键技术
水煤浆燃烧应用的基本原理
1、水煤浆技术的基本内容和工业应用范围
水煤浆系统技术的主要内容
2、国内外水煤浆技术发展的历史和现状（了解）
我国高浓度水煤浆技术发展情况 第一阶段：技术开发攻关
1983年受国家科委委托，由煤炭部牵头，组织了以中国矿业大学 北京研究生部，浙江大学，“五二”所和北京造纸一厂，使用抚顺胜 利和枣庄八一制浆厂的水煤浆进行了长时间工业应用试验，取得突破
桂林钢厂轧钢加热炉、莱芜钢厂大型锻造加热炉是冶金系统水煤
浆燃烧示范工程．试烧结果表明：水煤浆燃烧完全可以满足轧钢加热 炉的加热温度和加热工艺要求，水煤浆系统操作方便，运行可靠，燃 烧e8结构简单，调节灵活，雾化及燃烧效果良好，水煤浆燃烧可以实 现快速冷炉点火、温升快，水煤浆燃烧效率98.5％以上，大大降低了 能耗：水煤浆燃烧可以控制环境污染，改善工人的劳动环境．
中浓度水煤浆：一般不加添加剂，按一定级配粒度制成。 发电行业。
煤泥水煤浆：一般是利用矿区或选煤厂产品就地制浆就地 应用。发电行业。
超低灰水煤浆：一般要求灰分在1％左右；浓度50％以上。 主要用于燃气轮机、慢速柴油机，直接代油使用。
1、水煤浆技术的基本内容和工业应用范围
水煤浆系统技术的主要内容
水煤浆燃烧不同于煤或煤粉及石油、 天然气的燃烧，而是煤水混合物 的雾化燃烧，是一种特殊的燃烧 方式，其燃烧过程可分为五个阶 段：
关于水煤浆气化技术的简介
气体净化和产品利用
气体净化：采用湿 法洗涤、干法洗涤 等方式去除气体中 的杂质和污染物
产品利用：将净化 后的气体用于发电、 供热、化工等领域
经济效益：提高 能源利用效率， 降低生产成本
环保效益：减少 废气排放，降低 环境污染
05
水煤浆气化技术的优势和挑战
技术优势和应用前景
水煤浆气化技术具有高效、 环保、节能等优点
降低投资成本：通过优化工艺流程、 选用性价比高的设备和材料等手段， 降低投资成本，提高经济效益。
06
水煤浆气化技术的发展趋势和未来展望
技术发展趋势和方向
提高气化效率：通过改进气化技术和设备，提高气化效率，降低能耗和成本。
降低污染排放：通过改进气化技术和设备，降低污染排放，实现绿色环保。
提高气化温度：通过改进气化技术和设备，提高气化温度，提高气化效率和产物质量。 发展新型气化技术：发展新型气化技术，如超临界水煤浆气化技术、等离子体气化技 术等，提高气化效率和产物质量。
设备维护：水煤浆气化设备需要定期维护和检修，以确保其正常运行。
解决方案和改进方向
提高气化效率：通过优化反应条 件、改进催化剂等手段，提高气 化效率，降低能耗和成本。
提高安全性能：加强设备维护和 检修，提高自动化程度，降低操 作风险，确保生产安全。
添加标题
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添加标题
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减少环境污染：采用先进的环保技 术和设备，减少废气、废水、废渣 等污染物的排放，实现绿色生产。
技术创新和突破对水煤浆 气化技术的影响和意义
国内外研究现状
国内研究：起步较晚，但发展迅速，已取得一定成果 国外研究：起步较早，技术较为成熟，但仍在不断改进和创新 合作交流：国内外研究人员加强合作，共同推动水煤浆气化技术的发展 发展趋势：未来水煤浆气化技术将继续向高效、环保、节能方向发展
《水煤浆制备与燃烧》课件
水煤浆将成为未来的重要燃料，在环保 节能方面具有重要意义，有望推动新能 源和清洁能源的发展。
对水煤浆的稳定性进行检测，确保其在长期储 存和运输中能维持一定的稳定性。
水煤浆燃烧
燃烧原理
水煤浆在燃烧时，煤粉得到充分燃烧，释放大量热能，使水蒸汽生成，从而达到燃烧的目的。
不同燃烧方式的比较
水煤浆的燃烧方式主要有喷吹燃烧和浆滴燃烧，喷吹燃烧适用于大型锅炉，而浆滴燃烧则适用于 小型锅炉。
燃烧产物分析
1
发展趋势
2
随着环保和节能要求不断提高，水 煤浆将逐渐代替传统煤，成为未来 的燃料主流，具有广阔的市场前景。
国内外市场状况
水煤浆在欧洲和美国得到了广泛应 用，目前在我国也正在逐步推广， 未来有望得到更广泛的应用。
结论
1 研究现状
2 展望未来
目前水煤浆制备和燃烧技术已经相对成 熟，需要进一步提高其稳定性和质量， 推广应用。
《水煤浆制备与燃烧》 PPT课件
水煤浆（WCS）是以煤为主要原料，在一定条件下制成的稳定液体燃料，被 广泛应用于电力、化工、冶金等领域。本课件将详细介绍水煤浆制备和燃烧 技术，以及其未来的应用前景。
水煤浆的特点
1 高热值
水煤浆具有高热值、燃烧效率高，是传统煤的两倍以上。
2 环保节能
水煤浆燃烧后产生的氮氧化物和硫氧化物排放低，节约能源资源，减少二氧化碳排放。
3 易储运
水煤浆易于储运，便于与其它液体或气态燃料混合使用，使之成为替代石油的理想燃料。
水煤浆制备
பைடு நூலகம்
液固分离
通过分选、磨制、筛分等流程将煤粉分离出粗 煤和细煤。
粉磨碾压
将细煤进行粉磨，达到一定的颗粒粒径，再将 其压缩成饼状。
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耐火材料的分类 ： 耐火材料通常按耐火度、形状
尺寸、烧制方法、耐火材料基体的化学矿物质组成 等进行分类。
（1）按耐火度分类有
普通耐火材料，耐火度为1580～1750℃； 高级耐火材料，耐火度为1750～2000℃； 特级耐火材料，耐火度为2000～3000℃。
（2）按重量、形状和尺寸分类可分为
标准型、普通型、异型和特异型。
（3）按制造工艺方法可以分为
天然岩石锯泥浆浇筑、可塑成型、半干压成型、热压成型、捣打成型、 熔铸成型等制品。
（4）按烧制方法可以分为
不烧砖、烧制砖和熔铸砖等。
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（5）按耐火材料基体的化学矿物质组成分类
耐火材料
硅酸铝制品
硅质制品
镁质制品 碳质制品
特殊高纯氧化 物耐火制品
想一想：进入一次反应区和二次反应区的物 质组成有什么区别？
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3、一次与二次反应共存区 多喷嘴对置气化炉中射流区与撞击区、撞击流
股、回流区、折返流区共存，不时进行物质交换， 再加湍流的随机性，射流区的反应组分及产物都有 可能进入撞击区、撞击流股、回流区、折返流区， 导致这些区域既进行一次反应，也进行二次反应。
颗粒的湍流弥散 颗粒的对流加热
颗粒的振荡运动
来自火焰、炉内壁、高温 气体、固体物等
颗粒的辐射加热
煤的热裂解
煤浆蒸发与颗粒 中挥发分的析出
挥发产物的气相反应
煤焦、CH4等与 H2O、CO2
煤焦的多相反应
灰渣的形成
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气化反应是串并联反应同时存在的极为复杂的 反应体系，可分为一次反应与二次反应：
水煤浆气化技术简介pt课件.
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磨煤制 浆系统
气化系统
净化系统
渣水处理系统
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多喷嘴对置式水煤浆气化工艺原理简图
1、流场结构划分
撞击流股
管流区 ppt课件.
流场结构由射流 区、撞击区、撞 击流股、回流区、 折返流区和管流 区组成。
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60.5%煤浆
二次反应以吸热为主，致使发生二次反应的区 域温度较低，相对地起到保护耐火砖的作用。
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3、气化炉中发生的化学反应
在气化炉中主要进行以下化学反应：
同时还可能发生 以下副反应：
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二、气化炉结构
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工业上有各种各 样的炉子如气化炉、 冶金炉、窑炉和焚烧 炉等。
想一想：以上各种炉 子有什么共同点？
1、一次反应区(燃烧区)
进入该区的反应物有工艺氧、煤浆以及回流流股 和折返流流股中CO、H2等。这个过程进行得相当 短促，主要发生在射流区与撞击区中，其结束的标 志是氧消耗殆尽。
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2、二次反应区 H2O以进及入C二O次、反H应2等区组的分组。分这有时煤主焦要、进C行O2的、是C煤H4焦、、 CH4等与H2O、CO2发生的气化反应，生成CO和H2。 这是有效气成分的重要来源。二次反应主要发生在 管流区。
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（1）射流区：
流体从喷嘴以较高速度喷出后，由于湍流脉动，射流将 逐渐减弱，直至与相邻射流边界相交。同时受撞击区较高压 力的作用，射流速度衰减加快，射流扩张角也随之加大，此 后为撞击区。
（2）撞击区：
当射流边界交汇后，在中心部位形成相向射流的剧烈碰 撞运动，该区域静压较高，且在撞击区中心达到最高。此点 即为驻点，射流轴线速度为零，由于相向流股的撞击作用， 射流速度沿径向发生偏转，径向速度（即沿设备轴向速度） 逐渐增大。撞击区内速度脉动剧烈，湍流强大、混合作用好。
一般都具有用耐 火材料包围的炉膛， 利用热介质或燃料燃 烧产生的热量将物质 （固体或流体）加热 ，使炉膛内物质发生 物理或化学变化。
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气化炉耐火材料整体可分为三部分：锥底、拱 顶和筒体。耐火材料从里到外分为若干层，分别是： 向火面耐火砖、绝热层耐火砖和保温层耐火砖。
想一想：什么是耐火材料？
凡是耐火度不低于1580℃，有 较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力 、导热系数低和膨胀系数低的非金 属材料都可称之为耐火材料。
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（6）按外观形态分为定型、不定型耐火材料和耐火 纤维制品。
不定型耐火材料也称散状耐火材料，是由合理级配的耐 火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂等，以一定比例组成的 混合物，可直接使用或加适当的液体混合后使用。
组成
粘土质耐火砖，SiO2含量小于65％，Al2O3含量28％～42 ％； 高铝砖，Al2O3含量大于或等于48％； 硅砖，SiO2含量不小于93％；熔融石英，SiO2含量99.5 ％以上。 MgO含量87％以上 以焦炭或无烟煤作原料，加焦油、沥青等结合剂，在强 还原气氛中烧成；
包括陶瓷砖，有纯氧化物制品，如Al2O3、MgO、ZrO2、 BeO、ThO2等；
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（3）撞击流股：
四股流体撞击后，流体沿反应器轴向运动，分别 在撞击区外的上方和下方形成了流动方向相反，特 征相同的两个流股。在这个区域中，撞击流股具有 与射流相同的性质，即流股对周边流体也有卷吸作 用，使该区域宽度沿轴向逐渐增大，轴向速度沿径 向衰减，直至轴向速度沿径向分布平缓。
（4）回流区：
由于射流和撞击流股都具有卷吸周边流体的作用， 故在射流区边界和撞击流股边界，出现在回流区。
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（5）折返流区：
沿反应器轴线向上运动的流股对拱顶形成撞击流， 近炉壁沿着轴线折返朝下运动。
（6）管流区：
在炉膛下部，射流、射流撞击、撞击流股，射流 撞击壁面等特征消失，轴向速度沿径向分布保持不 变，形成管流区。
99.6%氧 气
浓度60.5%的水煤浆 通过煤浆给料泵加压与高 压氧气（纯度99.6%）通 过四个对称布置在气化炉
中上部同一水平面的工艺
喷嘴对喷进入气化炉燃烧 室。
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对喷撞击后形成6个特征各异的流动区，即射 流区、撞击区、撞击流股、回流区、折返流区和管 流区。
利用煤的部分氧化释放出热量，维持在该煤种 灰熔点温度以上进行气化反应。炉内温度1350℃， 反应过程非常迅速，一般在4—10秒内完成。
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水煤浆、氧气进入气化室后，相继进行雾化、传
热、蒸发、脱挥发份、燃烧、气化等六个物理和化 学过程，前五个过程速度较快，已基本完成，而气 化反应除在上述五区中进行外，主要在管流区中进 行。
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2、煤浆颗粒在气化炉内的气化过程
煤浆颗粒在气化炉内的气化过程
经历了以下步骤：
湍流脉动