气化炉的分类与计算公式
移动床煤气化炉的设计及计算
煤气化研究背景
• 我国是一个缺油"少气"煤炭资源相对丰富的 国家，而煤气化技术则是现代煤化工的基 础，煤气化是通过直接液化制取油品或在 高温下气化制得合成气，再以合成气为原 料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品 及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化 工产品的核心技术。
• 目前国内外气化技术众多，自世纪中叶德 国Siemen兄弟最早开发煤气发生炉至今，已 有150余年历史!形成了固定床(移动床)、流
• 干煤气高热值：1486kcal/m3；干煤气产率 ：3.38m3kg；气化效率：69.63%；热效率： 76.66%；气化强度：850Nm3/(m2h)；煤气产 量8313Nm3/h：，空气消耗量为： 4644.13Nm3/h，蒸汽耗量：696.62kg/h。
• 在此基础上，根据炉子的工艺要求，完成 了炉墙耐火材料的选择与计算、水夹套的
• 理想气化指标 • 燃料干馏过程的计算 • 煤中含碳量的平衡 • 煤气组成、热值和产
率的确定 • 绘制物料平衡表 • 计算煤气发生炉的热
平衡
煤气产率/气化效率/热效率
通过计算潞安矿务局
干煤气产率：3.38m3/kg 湿煤气产率：3.58m3/kg 气化效率：69.63%
气化炉的设计
• 本设计选用常压固定床混合煤气发生炉。 • 此炉型由上、中、下三部分组成。 • 上部分包括加煤机、炉盖、探火孔等主要部件。 • 中部包括炉体和蒸汽水套、碎渣圈等。 • 下部包括炉篦、灰盘通风箱等。灰盘及通风箱均
炉墙及探火孔
在进行耐火材料的选择时，主要考虑耐 火度和绝热性能两项指标。由于整个装 置内部温度都在1000左右，故要求向火 面的耐火材料有较高的耐火度。 炉内温度900℃，由此选择耐火材料为粘 土耐火砖，保温材料为水泥珍珠岩制品 探火孔是发生炉的重要部件之一，8个探 火孔均匀分布在炉盖的圆周上。其作用 是：通过探火孔对燃料表层进行观察； 调整炉况及对燃料层进行深层调整；用 钎子探测炉内各层温度及分布情况，用 以指导操作。 探火孔由塞子、外壳、及喷嘴组成。
各类锅炉计算方法汇总
各类锅炉计算方法汇总1、蒸汽锅炉： （1）燃料耗量计算η⋅=L 0Q )i -D (i B式中：B ——锅炉燃料耗量（kg/h 或Nm 3/h ）；D ——锅炉每小时的产汽量（kg/h ）；Q L ——燃料的低位发热值（千焦/公斤），一般取5500大卡/公斤； η——锅炉的热效率（%），一般取75%，亦可按表1选取：表1 锅炉热效率表i ——锅炉在某绝对工作压力下的饱和蒸汽热焓值（千焦/公斤），绝对压力=表压+1公斤/厘米2。
具体取值见表2：表2 饱和蒸汽热焓表备注：1.0MP=10.0公斤/厘米2i 0——锅炉给水热焓值（千焦/公斤），一般来说，给水温度为20℃时，给水热焓i 0=20大卡/公斤=83.74千焦/公斤。
常用公式可以简化成： B=0.156D （kg/h ） （2）理论空气需要量的计算①固体燃料：5.01000Q01.1V 0+==6.055（m 3/kg ） ②液体燃料：21000Q85.0V 0+= ③气体燃料当Q ≤3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时，1000Q875.0V 0= 当Q ＞3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时，25.01000Q09.1V 0-= ④天然气：02.01000Q105.1V 0+⨯= 式中：V 0——燃料燃烧所需理论空气量（Nm 3/kg ）；Q ——燃料应用基的低位发热值（kJ/kg ）；表3 全国主要能源折算标准表（3）烟气量的计算 ①固体燃料0y V )1(65.11000Q89.0V -++=α=9.57（m 3/kg ） ②液体燃料0y V )1(1000Q11.1V -+=α ③气体燃料当Q ≤3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时0y V )1(0.11000Q725.0V -++=α 当Q ＞3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时0y V )1(25.01000Q14.1V -++=α对Q ＜8250kcal （34543kJ ）/Nm 3的天然气0V 1Vy α+=对Q ＞8250kcal （34543kJ ）/Nm 3的天然气0V 1000Q075.038.0Vy α++=式中：在计算时，如果发热量Q 以kJ 为单位计算，分母1000变成4187；Q 以kcal 为单位，分母则为1000。
分解炉容量计算公式是什么
分解炉容量计算公式是什么分解炉是一种用于处理有机固体废物的设备，通过高温和无氧条件下将有机废物分解成气体和固体产物。
分解炉的容量是指其处理能力，通常以单位时间内处理的废物量来衡量。
了解分解炉容量的计算公式可以帮助我们更好地设计和运行分解炉，提高其处理效率和经济性。
分解炉容量的计算公式可以通过以下步骤推导得出：步骤一，确定废物的化学成分和热值。
首先，我们需要了解待处理废物的化学成分和热值。
有机废物的化学成分会影响其分解产物的组成，而热值则决定了废物在分解过程中释放的热量。
这些信息可以通过化验分析或文献资料来获取。
步骤二，确定分解炉的操作参数。
接下来，我们需要确定分解炉的操作参数，包括分解温度、压力、分解时间等。
这些参数会影响废物的分解速率和产物的组成，从而影响分解炉的处理能力。
步骤三，计算废物的分解热值。
根据待处理废物的化学成分和热值，可以计算出其在分解过程中释放的热值。
这个数值可以帮助我们确定分解炉的热量需求，从而确定其容量。
步骤四，确定分解炉的热量平衡。
在设计分解炉时，需要考虑其热量平衡，即分解过程中释放的热量需要满足分解炉的热量需求。
通过计算废物的分解热值和分解炉的热量需求，可以确定分解炉的热量平衡，从而确定其容量。
步骤五，计算分解炉的处理能力。
最后，通过考虑分解炉的操作参数和热量平衡，可以计算出其处理能力，即单位时间内处理的废物量。
这个数值可以帮助我们评估分解炉的经济性和运行效率。
根据以上步骤，分解炉容量的计算公式可以表示为：分解炉容量 = 废物的分解热值 / 分解炉的热量需求。
通过这个公式，我们可以根据待处理废物的化学成分和热值，以及分解炉的操作参数和热量平衡，来计算出分解炉的容量。
这个数值可以帮助我们更好地设计和运行分解炉，提高其处理效率和经济性。
在实际应用中，分解炉容量的计算还需要考虑更多因素，如废物的处理要求、分解产物的处理方式、分解炉的运行稳定性等。
因此，设计和运行分解炉时，需要综合考虑多种因素，以确保其能够有效、经济地处理有机固体废物。
气化炉的类型
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。
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word(仅供参考)
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word （仅供参考）其中涉及到的物料平衡和能量平衡参考：江苏大学课程设计气化炉计算说明书excel （已上传到百度文库）一：气化炉本体主要参数的设计计算初步设计该上吸式气化炉消耗的原料为G=600kg/h.初步确认气化强度Φ为200kg/(m 2·h)1. 实际气化所需空气量V A由树皮的元素分析可知木屑中主要含有C 、H 、O 而N 、S 的含量可以忽略不计，则： a 、碳完全燃烧的反应：C + O 2= CO 212kg 22.4m 31kg 碳完全燃烧需要1．866N 氧气。
b 、氢燃烧的反应：4H + O 2 ＝ 2H 204.032kg 22.4m 31kg 氢燃烧需要5.55N 氧气。
因为原料中已经含有氧[O]，相当于1kg 原料已经供给[O]×22.4/32=0.7[O]N 氧气，氧气占空气的21％，所以生物质原料完全燃烧所需的空气量： = (1.866[C]+5.55[H]-O.7[O]) 式中 V ——物料完全燃烧所需的理论空气量 m 3/kgC ——物料中碳元素含量 %H ——物料中氢元素含量 %V 10.21O ——物料中氧元素含量 %因此，可得V= (1.866[C]+5.55[H]-O.7[0]) =(1.866×50.30％ +5.55×5.83％-O.7×36.60％) =4.790(/kg) V 为理论上的木屑完全燃烧所需的空气量，考虑到实际过程中的空气泄漏或供给不足等因素，加入过量空气系数α，取α=1.2，保证分配的二次通风使气化气得到完全燃烧。
因此，实际需要通入的空气量V~V~=αV=1.2×4.790=5.748(3m /kg)因此，总的进气量为5.748/kg由上图取理论最佳当量比ε为0.3，计算实际气化所需空气量：V A =ε*V~=0.28*5.748=1.609m 3/kg2.可燃气流量q空气(气化剂)中N 2含量79％左右，气化生物质产生的燃气中N 2含量为55％左右，考虑到在该气化反应中N 2几乎很少发生反应，据此，拟燃气流量是气化剂(空气)流量的1.44倍，则可燃气流量q 为：q=G*V A *1.44=600*1.609*1.44=1390 m 3/h3.产气率 V GV G =/G =1390/600 =2.317(/kg)10.2110.213m 3m q 3m4.燃气成分定为：28% 4% 6.50% 5% 0.50% 1% 55%5.燃气的低位发热量为：Q G,net =12.63×28%+10.79×6.5%+35.81×5%+63.74×0.5%=6.347MJ/m 36.气化炉效率为：η=( Q G,net ×V G )/LHV=(6.347×2.317)/18.01=82% 7.热功率PP = Q G,net ×q /3600=6869×1390/3600=2652(KW)8.炉膛截面积SS /G φ==600/200=3()2m9.炉膛截面直径DD 取2m满炉加料，拟定气化炉连续运行时间T=6h炉膛的原料高度LL /()G T S ρ=⨯⨯=600×6/(3×300)=4()m式中：一生物质原料在炉膛中的堆积密度,由于使用的原料是树皮，取=300kg/m 310.气化炉内筒的高度系数n β物料在炉内应有足够的滞留时间，这与燃烧层的高度及物料与气流运动有关，要保证生物质原料气化耗尽。
气化炉参数
1秸秆燃气从那里来？农民使用秸秆燃气可以从以下两个方面，第一，靠秸秆气化工程集中供气获得。
第二，可以利用生物质自己生产。
秸秆气化工程，一般为国家，集体个人三方投资共建，一个村（指农户居住集中的村）的气化工程大约需50-80万，在我国目前大约有200多个村级秸秆气化工程。
农民自产自用的秸秆燃气，主要靠家用制气炉进行生物质转化，投资不大，小则300余元，多则700余元。
2、秸秆燃气生产技术原理？植物生物质（包括据木、木柴，野草，松针树叶，作物秸秆，牛羊畜粪，食用菌渣）中的碳元素质量分数约为40%，其次为氢、氮、氧、镁、硅、磷、钾、钙等元素。
植物秸秆的有机成分以纤维素，半纤维素为主，质量分数为50%。
这些生物质原料，在缺氧条件下加热，使之发生复杂的热化学反应的能量转化过程。
此过程实质是植质中的碳、氢、氧等元素的原子，在反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳、甲烷、氢气等，可燃性气体的分子。
这样植物生物质中的大部分能量就转移到这些气体中。
基本反应包括：C+O2=CO2 2C+O2=2CO2H2O+C=CO2+2H2 2CO+O2=2CO2H2O+CO=CO2+H2 CO2+C=2COCH4+CO2=2CO+2H2 C+2H2=CH4CO+3H2=CH4+H2O 2H2+O2=2H2O上述生物质的气化过程的实现是通过气化反应装置（即制气炉）完成的。
3、秸秆燃气生产的工作原理？制气炉具有生物质原料造气，燃气净化，自动分离的功能。
当燃料投入炉膛内燃烧产生大量CO和H2时，燃气自动导入分离系统执行脱焦油、脱烟尘，脱水蒸气的净化程序，从而产生优质燃气，燃气通过管道输送到燃气灶、点燃（亦可电子打火）使用。
4、气化炉的分类有哪些？秸秆气化炉，亦称生物质气化炉，制气炉，燃气发生装置等，在气化炉当中，分直燃（半气化）式和导气（制气）式气化炉。
其中导气式气化炉中又分上吸式、下吸式、流化床气化炉。
直燃式与导气式气化炉在广告词中，不少读者极易被误导。
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word（仅供参考）
江苏⼤学课程设计⽓化炉计算说明书word（仅供参考）江苏⼤学课程设计⽓化炉计算说明书word （仅供参考）其中涉及到的物料平衡和能量平衡参考：江苏⼤学课程设计⽓化炉计算说明书excel （已上传到百度⽂库）⼀：⽓化炉本体主要参数的设计计算初步设计该上吸式⽓化炉消耗的原料为G=600kg/h. 初步确认⽓化强度Φ为200kg/(m 2·h)1. 实际⽓化所需空⽓量V A由树⽪的元素分析可知⽊屑中主要含有C 、H 、O ⽽N 、S 的含量可以忽略不计，则：a 、碳完全燃烧的反应：C + O 2= CO 2 12kg 22.4m 31kg 碳完全燃烧需要1．866N 氧⽓。
b 、氢燃烧的反应：4H + O 2 ＝ 2H 20 4.032kg 22.4m 31kg 氢燃烧需要5.55N 氧⽓。
因为原料中已经含有氧[O]，相当于1kg 原料已经供给[O]×22.4/32=0.7[O]N 氧⽓，氧⽓占空⽓的21％，所以⽣物质原料完全燃烧所需的空⽓量：=(1.866[C]+5.55[H]-O.7[O]) 式中 V ——物料完全燃烧所需的理论空⽓量 m 3/kgC ——物料中碳元素含量 % H ——物料中氢元素含量 %V 10.21O ——物料中氧元素含量 % 因此，可得V=(1.866[C]+5.55[H]-O.7[0]) =(1.866×50.30％ +5.55×5.83％-O.7×36.60％) =4.790(/kg) V 为理论上的⽊屑完全燃烧所需的空⽓量，考虑到实际过程中的空⽓泄漏或供给不⾜等因素，加⼊过量空⽓系数α，取α=1.2，保证分配的⼆次通风使⽓化⽓得到完全燃烧。
因此，实际需要通⼊的空⽓量V~V~=αV=1.2×4.790=5.748(3m /kg)因此，总的进⽓量为5.748/kg由上图取理论最佳当量⽐ε为0.3，计算实际⽓化所需空⽓量：V A =ε*V~=0.28*5.748=1.609m 3/kg 2.可燃⽓流量q空⽓(⽓化剂)中N 2含量79％左右，⽓化⽣物质产⽣的燃⽓中N 2含量为55％左右，考虑到在该⽓化反应中N 2⼏乎很少发⽣反应，据此，拟燃⽓流量是⽓化剂(空⽓)流量的1.44倍，则可燃⽓流量q 为：q=G*V A *1.44=600*1.609*1.44=1390 m 3/h 3.产⽓率 V GV G =/G =1390/600 =2.317(/kg)10.2110.213m 3m q 3m4.燃⽓成分定为：28% 4% 6.50% 5% 0.50% 1% 55%5.燃⽓的低位发热量为：Q G,net =12.63×28%+10.79×6.5%+35.81×5%+63.74×0.5%=6.347MJ/m 36.⽓化炉效率为：η=( Q G,net ×V G)/LHV=(6.347×2.317)/18.01=82%7.热功率PP = Q G,net ×q /3600=6869×1390/3600=2652(KW) 8.炉膛截⾯积SS /G φ==600/200=3()2m9.炉膛截⾯直径DD 取2m满炉加料，拟定⽓化炉连续运⾏时间T=6h 炉膛的原料⾼度LL /()G T S ρ=??=600×6/(3×300)=4()m式中：⼀⽣物质原料在炉膛中的堆积密度,由于使⽤的原料是树⽪，取=300kg/m 310.⽓化炉内筒的⾼度系数n β物料在炉内应有⾜够的滞留时间，这与燃烧层的⾼度及物料与⽓流运动有关，要保证⽣物质原料⽓化耗尽。
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。
生物质气化炉标准
生物质气化炉标准生物质气化炉是一种将生物质材料通过高温加热转化为气体的装置。
为了确保生物质气化炉的安全性和性能，需要制定相关的标准以指导生产和使用。
以下是与生物质气化炉标准相关的参考内容。
1. 生物质气化炉的分类和术语定义：标准应对生物质气化炉进行分类，并给出术语的定义，以便在国内外使用时能够统一理解和交流。
2. 材料要求：生物质气化炉应当对供给的生物质材料进行要求，包括材料的品质、大小、含水率等。
这些要求可以根据不同类型的生物质气化炉和使用的生物质材料来进行调整。
3. 结构和设计：标准应规定生物质气化炉的基本结构和设计要求，如炉体、燃烧区、炉膛、炉排等部件的尺寸、形状和材料，以及炉内的流动方式和燃烧特性。
4. 燃烧和气化要求：标准应规定生物质气化炉的燃烧和气化要求，包括燃料的供给、燃烧的控制和调节、燃烧产物的排放等。
要求炉内燃烧过程稳定、高效、无害以及产生的气体符合环保要求。
5. 效率和能耗：标准应规定生物质气化炉的效率和能耗要求，包括热量利用率、能源转换效率、能耗控制等，以提高生物质气化炉的能源利用效率和经济性。
6. 安全和环保要求：标准应规定生物质气化炉的安全和环保要求，包括炉体结构的强度和耐久性、炉内燃烧过程的防爆和防火等措施，以及废气的净化和排放标准等。
7. 检测和评价方法：标准应给出对生物质气化炉的检测和评价方法，包括性能测定的试验方法、炉内温度和压力的测量方法、燃料和排烟气体的分析方法等。
8. 安装和使用要求：标准应规定生物质气化炉的安装和使用要求，包括设备的基础和固定、操作和维护的规范、操作人员的培训和操作程序等，以确保生物质气化炉的正常运行和使用安全。
9. 维护和维修：标准应给出生物质气化炉的维护和维修要求，包括设备的日常维护、故障排除和磨损零部件的更换等，以延长生物质气化炉的使用寿命和维护性能。
10. 监测和监控：标准应规定生物质气化炉的监测和监控要求，包括温度、压力、气体成分、排放等参数的监测方法和设备，以及数据采集和数据分析的要求，以实现对生物质气化炉的远程监控和运行优化。
煤气化炉的分类
煤气化炉的分类煤气化炉的种类有很多，比如鲁奇炉、BGL、德士古水煤浆炉、壳牌熔渣气化炉、灰熔聚、恩德炉、航天炉、E-GAS、多喷嘴、温克勒等。
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。
1．气化炉分类：1.1 固定床气化也称移动床气化。
固定床一般以块煤或煤焦为原料，煤由气化炉顶加入，气化剂（氧气、蒸汽）由炉底送入。
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，床层高度亦基本维持不变，因而称为固定床气化。
另外，由于煤从气化炉顶加入，含有残碳的灰渣自炉底排出，在气化过程中，煤粒在气化炉内是从上到下缓慢移动的。
因而又称为移动床气化。
固定床的特点是简单可靠。
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。
1.2 流化床气化流化床气化又称为沸腾床气化。
以小颗粒为气化原料，这些细粒煤在自下而上的气化剂的作用下，保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动，迅速地进行着混合和热交换，其结果导致整个床层温度和组成的均一。
流化床技术得到了迅速发展，其原因在于：①生产强度比固定床大；②可用小颗粒煤，无需块煤；③可用褐煤等高灰劣质煤。
1.3 气流床气化气流床技术是一种并流式气化。
气化剂将粉煤（70%以上的煤粉通过200目筛孔）夹带入气化炉，在1500-1900℃高温下将煤一步转化为CO、H2、CO2等气体，残渣以熔渣形式排除气化炉。
也可将煤粉制成水煤浆，用泵送入气化炉。
煤炭细粉粒与气化剂经特殊喷嘴进入反应室，会在瞬间着火，直接发生火焰反应，同时处于不充分的氧化条件下。
因此，其热解、燃烧以及吸热的气化反应，几乎是同时发生的。
随着气流的运动，未反应的气化剂、热解挥发物、燃烧产物裹挟着煤焦粒子高速运动，运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。
这种运送形态，相当与流化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”，因此称为气流床气化。
1.4 熔融床气化熔融床气化也称熔浴床气化或熔融流态床气化。
IGCC气化炉气化法分类及比较
为 气 化 剂 ， 炉 内 气 化 反 应 区 温 度 可 高 达 在 ２０ ０℃ ， ０ 出炉煤 气 温 度 都在 １４ ０℃ 左 右 ， ０ 同时
效率 和粗煤 气 的组 成 。
ｌ Ｉ Ｃ气 化 炉 分 类 ＧＣ
Ｉ Ｃ电站 系统 中采用 的气 化 炉 以煤 在 反应 ＧＣ
收稿 日期 ： ０ ９０ — ９ ２ ０ — ８ １
发 电设 备 （０ ０Ｎ ． ） ２ １ ｏ ３
ＩＣ Ｇ Ｃ气化炉气化法分类Ｖｖ
Ｉ Ｃ气 化 炉气 化 法分 类及 比较 ＧＣ
周 大坤 ， 郜 愿锋 ， 曾庆 才 （ 尔滨锅 炉厂有 限责任公 司， 尔滨 ｌ ０ ４ ） 哈 哈 ５ ０ ６
的 Ｉ Ｃ 电 站 都 配 备 气 流 床 气 化 炉 口 ］ ＧＣ 。。 １ １ 气 流 床 气 化 炉 及 其 典 型 炉 型 ．
气 化煤 气 中 的 灰 和 含 硫 物 质 等 杂 质 ， 得 到 清 以 洁、 易输送 的气 体燃 料 的过 程 。在 整个 煤 炭 气化 系统 中 ， 核心设 备是 气 化炉 。气 化 炉是 进 行 煤气 化 过程 的场所 ， 同的气 化 方法 往 往对 应 不 同 的 不 气 化炉设计 和操 作条 件 ， 而直 接 影 响煤 的 气化 从
煤炭气化方法—工业上常用炉型的比较(煤气化技术课件)
2.设备选择计算
(4)空气鼓风机流量计算 当气体温度为20℃，绝对压力为1X105Pa时，空气的密度为1.29kg／m3，空气湿度一般忽略不计。
鼓风机在压力一定后，主要应考虑风量，计算公式如下：
式中v——空气鼓风机的设计流量，m3／h； Vl ——实际生产需空气流量，m3／h； t——实际空气温度；℃； P——实际生产时的绝对压力，Pa； d——实际生产时的空气湿度，g／m3。
(m2·h)。 通过上式，由给定的气化强度和煤气用量进行计算和选择。对于煤气用量较大的工厂，计算出来的直径较
大，无系列规格时，可以在给定的气化强度下，选用几台系列产品并行操作，满足煤气的需用量。
2.设备选择计算
(2)煤气发生炉的台数 计算煤气发生炉台数的计算公式如下：
式中N——煤气发生炉的台数，台； Vmax-最大产气量，m3／h； n——煤气泄漏损耗率，一般为设计产气量的2％～5％； q1——气化强度，kg煤／(m2·h)； F——炉膛截面积，m2； v——煤的产气率，m3／kg； N’——备用台数，台。
2.设备选择计算 (1)煤气发生炉的直径计算 煤气发生炉直径的计算公式如下：
式中D--煤气炉直径，m； G——最大煤气用量，m3／h； q2—用煤气来表示的气化强度(单位时间、单位炉截面积生成的煤气量)，m3／
(m2·h)。 通过上式，由给定的气化强度和煤气用量进行计算和选择。对于煤气用量较大的工厂，计
3.6
10.0
3.0
7.07
3.0
7.07
3.0
7.07
3.0
7.07
3.0
7.07
2.4
3.1
2.0
3.14
1.6
2.0
1.5
气化炉的分类与计算公式
第四章气化炉世界煤炭气化技术的发展趋势有以下几个方面。
①增大气化炉规模，提高单炉制气能力。
以K—T炉为例，20世纪50年代是双嘴炉，20世纪70年代采用了双嘴和四头八嘴，以及后来设计的六个头的气化炉等，使得单炉产气能力大幅度提高。
②提高气化炉的操作压力，降低压缩动力消耗，减少设备尺寸，降低氧耗，提高碳的转化率。
③气流床和流化床技术日益发展，扩大了气化煤种的范围。
④提高气化过程的环保技术，尽量减少环境污染。
⑤将煤炭气化过程和发电联合起来的生产技术越来越受到各国的重视，并巳建成不同规模的生产厂。
总之，煤炭气化技术的发展基本是围绕气化炉展开的，以下对常用的不同类型的煤气化技术以及所使用的气化炉作一基本介绍。
第一节概述基本概念：1、气化炉：进行煤炭气化的设备叫气化炉。
2、气化炉分类①按照燃料在气化炉内的运动状况来分类是比较通行的方法，一般分为移动床(又叫固定床)、沸腾床(叉叫流化床)、气流床和熔融床等。
②气化炉在生产操作过程中根据使用的压力不同，又分为常压气化炉和加压气化炉；③根据不同的排渣方式，可以分为固态排渣气化炉和液态排渣气化炉。
3、煤气的分类：如果以空气作为气化剂，生产的煤气称空气煤气。
如果以空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气的混合物作为气化剂，生产的煤气称混合煤气；如果将空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气分别交替送人气化炉内，间歇进行，生产的煤气叫水煤气；气体成分经过适当调整(主要是调整含氮气的量)后．生产的煤气符合成氨原料气的要求，这种煤气叫做半水煤气。
4、气化炉的组成各种不同结构的气化炉基本上由三大部分组成，即加煤系统、气化反应部分和排灰系统。
加煤系统：要考虑煤入炉后的分布和加煤时的密封问题。
气化部分：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。
气化炉直径和高度比例
气化炉直径和高度比例
摘要：
一、气化炉简介
1.气化炉的作用
2.气化炉的分类
二、气化炉直径和高度比例的重要性
1.影响气化效果的因素
2.优化直径和高度比例的意义
三、理想的直径和高度比例
1.常见气化炉的直径和高度比例
2.根据气化炉类型选择合适的比例
四、实际应用中的调整
1.考虑原料特性的调整
2.考虑生产需求的调整
五、总结
1.直径和高度比例对气化炉的重要性
2.未来发展趋势和优化方向
正文：
气化炉是一种在高温条件下将固体燃料转化为气体燃料的设备，它在能源、化工、冶金等领域具有广泛的应用。
气化炉的类型有很多，如固定床气化炉、流化床气化炉、气流床气化炉等。
气化炉的直径和高度比例对于气化效果有着重要的影响。
合适的直径和高度比例能够提高气化效率，降低能耗，同时也有利于设备的运行维护。
因此，优化气化炉的直径和高度比例对于提高生产效益具有重要意义。
在实际应用中，并没有一个统一的理想直径和高度比例，因为这需要根据具体的气化炉类型、原料特性以及生产需求来确定。
例如，对于固定床气化炉，通常直径和高度的比例在1:3 到1:5 之间；而对于流化床气化炉，这一比例可能会更大一些，约为1:6 到1:8。
然而，在实际生产中，由于原料特性的差异和生产需求的变动，有时候需要对气化炉的直径和高度比例进行调整。
例如，如果原料的粒度较大，可能需要增加气化炉的高度以保证气化效果；如果生产需求较大，可能需要加大气化炉的直径以提高产量。
总的来说，气化炉直径和高度比例的选择是一个需要综合考虑多方面因素的过程。
江苏大学课程设计气化炉计算说明书excel(仅供参考)
453072.3 1.655 1500 600
0.977453 1.061601 0.084148
0.1319 600 25
1.061601 1.066074 0.004473
CO的低位发热量，KJ/m3 H2的低位发热量，KJ/m3 CH4的低位发热量，KJ/m3 C2H6的低位发热量，KJ/m3
18.01
型式 上吸式
处理量 （kg/h）
600
α过量空气系数 ε气化最佳当量比 q可燃气流量，m3/h 气化炉的效率η
P热功率，kw Φ气化强度，kg/(m2·h)
S炉膛截面积，m2 D炉膛截面直径，m ρ树皮的堆积密度，kg/m3 T气化炉连续运行时间，h L炉膛的原料高度，m h炉子内筒实际高度，m
原料 树皮
M水分 3.09
工业分析(wt.%,ar) V挥发分 A灰分
80.20
4.00
FC固定碳 12.71
C 50.30
元素分析(wt.%,ar)
H
N
S
5.83
0.11
0.07
燃气成分
CO
CO2
H2
CH4
C2H6
O2
N2
28%
4%
6.50%
5%
0.50%
1%
55%
O* 36.60
LHV (MJ/kg)
2.081136 2.733085 0.271202 0.076849 1.609541 2.311886 1.182189
0.05 0.221202
碳平衡
Car燃料收到基碳元素成分，% CC1燃气中第1种含碳气体CO浓度，% nC1燃气中第1种含碳气体中碳原子数 CC2燃气中第2种含碳气体CO2浓度，% nC2燃气中第2种含碳气体中碳原子数 CC3燃气中第3种含碳气体CH4浓度，% nC3燃气中第3种含碳气体中碳原子数 CC4燃气中第4种含碳气体C2H6浓度，% nC4燃气中第4种含碳气体中碳原子数
气化炉料层阻力计算公式
气化炉料层阻力计算公式气化炉是一种用于将固体燃料转化为气体燃料的设备，它在工业生产中具有重要的作用。
在气化炉中，料层阻力是一个重要的参数，它影响着气化过程的稳定性和效率。
因此，对料层阻力进行准确的计算和分析对于提高气化炉的性能至关重要。
料层阻力可以通过计算公式来进行估算。
在气化炉中，料层阻力的计算公式通常采用Ergun方程或Carman-Kozeny方程。
Ergun方程是一种经验公式，它可以用来计算颗粒床的阻力。
Ergun方程的计算公式如下：ΔP = 150 (1 ε)^2 μ (1 ε) L / d^2 + 1.75 (1 ε) ρ V^2。
其中，ΔP表示料层阻力，ε表示颗粒床的孔隙率，μ表示气体的粘度，L表示颗粒床的高度，d表示颗粒的直径，ρ表示气体的密度，V表示气体的速度。
Carman-Kozeny方程是另一种常用的料层阻力计算公式，它是根据颗粒床的孔隙结构和颗粒的形状来进行计算的。
Carman-Kozeny方程的计算公式如下：ΔP = (150 (1 ε)^2 μ (1 ε) L) / (d^2 ε^3) + 1.75 (1 ε) ρ V^2。
与Ergun方程相比，Carman-Kozeny方程考虑了颗粒床的孔隙结构对料层阻力的影响，因此在一定程度上更加准确。
在实际的工程应用中，料层阻力的计算需要考虑到气化炉的具体参数和工况。
例如，颗粒床的孔隙率、颗粒的形状和大小、气体的流速和粘度等因素都会对料层阻力产生影响。
因此，在进行料层阻力计算时，需要对气化炉的具体情况进行综合考虑，选择合适的计算公式并进行参数的准确估算。
除了料层阻力的计算公式外，还需要对气化炉的整体结构和工艺参数进行综合分析。
例如，气化炉的炉膛结构、气体流动方式、颗粒床的填充方式等都会对料层阻力产生影响。
因此，在进行料层阻力计算时，需要将这些因素考虑在内，以确保计算结果的准确性和可靠性。
料层阻力的准确计算对于气化炉的设计、优化和运行具有重要的意义。
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。
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。
煤炭汽化常用公式
常用公式17.1 煤炭气化过程的放热与吸热反应 (1)17.2 煤气产量 (1)17.3 煤气产率 (1)17.4 气化强度 (1)17.5 蒸汽分解率 (1)17.6 标准状态煤气容积的换算 (2)17.7 煤气热值 (2)17.8 气化效率 (2)17.9 热效率 (3)17.10 煤气的平均比重 (4)17.11 煤气平均密度 (4)17.12 湿煤气密度 (4)17.13 煤气的爆炸界限 (5)17.14 煤气发生炉台数的确定 (6)17.15 空气鼓风机的选型计算 (6)17.16 煤气加压机选型计算 (7)17.17电除焦油器台数计算 (8)17.18 电机的实际功率 (8)17.19 表压力、真空度与绝对压力 (8)17.20 煤气发生炉出灰量的计算 (9)17.1 煤炭气化过程的放热与吸热反应煤炭气化过程的放热反应 C+O 2=CO 2 +408.8MJ 2 C+O 2=2 CO +264.4MJ CO+H 2O= CO 2+H 2 +43.6MJ 煤炭气化过程的吸热反应 C+CO 2=2CO -162.4MJ C+H 2O= CO+H 2 -118.8MJ C+2H 2O= CO 2+2H 2 -75.2MJ17.2 煤气产量1) 计算方法一： I=FQV式中：I ——煤气产量，Nm 3/h F ——炉膛截面积，m 2 Q ——气化强度，kg/m 2h V ——煤气产率，Nm 3/kg 2) 计算方法二：根据氮平衡系数，近似计算煤气产量。
鼓入的空气中，氮气在常压固定床气化炉的温度与压力条件下量不会与其它物质反应的，因此，可根据空气中的氮含量与煤气中的氮含量之比得到氮平衡系数N b =79/NaV G =N b ·V A = ·V A式中：V G ——煤气产量，Nm 3/hN b ——氮平衡系数79——空气中的氮的百分比，% Na ——煤气中的氮的百分比，% V A ——空气流量，Nm 3/h17.3 煤气产率煤气产率=V/G Nm 3/kg式中：V ——煤气量，Nm 3/kg G ——气化用煤量，kg/h17.4 气化强度气化强度= kg/m 2h17.5 蒸汽分解率α=式中：α——蒸汽分解率，%G ——进入炉膛内的水蒸汽总量，MJ G 1——参与气化反应的水蒸汽量，MJ G 2——带至煤气中的水蒸汽量，MJNa79()()2/m h kg 煤气炉炉膛截面积每小时所气化的煤量G G G G G 21-=17.6 标准状态煤气容积的换算由于温度及压力与气体的状态有密切关系，国际规定压力为101.325Kpa （即一个标准大气压），一般选定在25℃时的状态，称为标准状态。
气化炉设计及数值计算论文
课程：新能源开发与利用专业：农业机械化及其自动化姓名：XXX学号：XXXXXXXX教师：XXX小型家用气化炉设计及数值计算XXX（院系:南农工学院农机系学号：XXXXXXXX E-mail：XXXXXXX@）摘要：随着化石燃料资源的日益减少以及在利用过程中对环境造成的巨大破坏，生物质能的资源化利用正受到越来越多的重视。
而小型家用生物质气化技术由于具有结构简单，管路短，操作维护简单方便，耗资少等优点，适应于我国农村目前普遍的经济水平和组织体制。
本文结合我国农村的实际情况，设计出小型家用生物质上吸式气化炉。
该小型家用气化炉解决了现役气化炉中气化性能不理想，焦油含量高的问题。
相信此类气化炉将在未来占据一定规模的市场份额，逐步推广到我国农村偏远地区，为解决民生问题作出巨大贡献。
关键词：气化炉；生物质；数值设计；秸秆；净化装置Small Household Gasifier Design And Numerical CalculationXXX(departments: south NongJiXi a&m college student number: XXXXXXX E-mail:XXXXXXX@) Abstract:With the dwindling of fossil fuel resources and caused enormous damage to the environment in the process of utilization, biomass utilization is being more and more attention. And because small household biomass gasification technology has the advantages of simple structure, short line, simple and convenient operation and maintenance, less cost, adapted to the current general economic level and organization system in the rural areas. Combined with the actual situation of our country rural area, this paper designed a small household suction on the biomass gasifier. The small household gasifier has solved the active service in the gasifier gasification performance is not ideal, the problem of high tar content. Believe this kind of gasifier will occupy the market share of a certain size in the future, gradually to remote rural areas in China, the huge contribution to solve the problem of the people's livelihood.Key words:gasifier; biomass; numerical design; straw; purification plant0 引言在世界能源消耗中，生物质能源一直是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量的第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。
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第四章气化炉世界煤炭气化技术的发展趋势有以下几个方面。
①增大气化炉规模，提高单炉制气能力。
以K—T炉为例，20世纪50年代是双嘴炉，20世纪70年代采用了双嘴和四头八嘴，以及后来设计的六个头的气化炉等，使得单炉产气能力大幅度提高。
②提高气化炉的操作压力，降低压缩动力消耗，减少设备尺寸，降低氧耗，提高碳的转化率。
③气流床和流化床技术日益发展，扩大了气化煤种的范围。
④提高气化过程的环保技术，尽量减少环境污染。
⑤将煤炭气化过程和发电联合起来的生产技术越来越受到各国的重视，并巳建成不同规模的生产厂。
总之，煤炭气化技术的发展基本是围绕气化炉展开的，以下对常用的不同类型的煤气化技术以及所使用的气化炉作一基本介绍。
第一节概述基本概念：1、气化炉：进行煤炭气化的设备叫气化炉。
2、气化炉分类①按照燃料在气化炉内的运动状况来分类是比较通行的方法，一般分为移动床(又叫固定床)、沸腾床(叉叫流化床)、气流床和熔融床等。
②气化炉在生产操作过程中根据使用的压力不同，又分为常压气化炉和加压气化炉；③根据不同的排渣方式，可以分为固态排渣气化炉和液态排渣气化炉。
3、煤气的分类：如果以空气作为气化剂，生产的煤气称空气煤气。
如果以空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气的混合物作为气化剂，生产的煤气称混合煤气；如果将空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气分别交替送人气化炉内，间歇进行，生产的煤气叫水煤气；气体成分经过适当调整(主要是调整含氮气的量)后．生产的煤气符合成氨原料气的要求，这种煤气叫做半水煤气。
4、气化炉的组成各种不同结构的气化炉基本上由三大部分组成，即加煤系统、气化反应部分和排灰系统。
加煤系统：要考虑煤入炉后的分布和加煤时的密封问题。
气化部分：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(也包括炉内的布煤器或搅拌装置)的作用，同时可以吸收气化区的热量而生产蒸汽，该部分蒸汽叉可以作为气化时需用的蒸汽而进入气化炉内。
排灰系统①作用:保证了炉内料层高度的稳定，同时也保证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，气化剂的均匀分布和排灰操作是生产上较为重要的两个问题。
不论采用何种类型的气化炉，生产哪种煤气，燃料以一定的粒度和气化剂直接接触进行物理和化学变化过程，将燃料中的可燃成分转变为煤气，同时产生的灰渣从炉内排除出去，这一点是不变的。
然而采用不同的炉型，不同种类和组成的气化剂，在不同的气化压力下，生产的煤气的组成、热值以及各项经济指标是有很大差异的。
气化炉的结构、炉内的气固相反应过程及其各项经济指标，三者之间是紧密联系的。
一、气固相反应1、气固相反应：在气化炉内，物质基本上以两种相态存在，一是气相即空气、氧气、水蒸气(称为气化剂)和气化时形成的煤气，另外是固相即燃料和燃料气化后形成的固体如灰渣等。
工业上把这种反应称气固相反应。
2、气固反应器的类型：固定床（移动床）：气化剂以较小的速度通过床层时．气体经过固体颗粒堆积时所形成的空隙，床内固体颗粒静止不动，这时的床层一般称固定床。
对气化炉而言，由于气化过程是连续进行的，燃料连续从气化炉的上部加人、形成的灰擅从底部连续的排出，所以燃料是以缓慢的速度向下移动，故称为移动床较为合理。
流化床：当气流速度继续增大，颗粒之间的空隙开始增大，床层膨胀，高度增加，床层上部的颗粒被气流托起，流体流速增加到一定限度时，颗粒被全部托起，颗粒运动剧烈，但仍然逗留在床层内而不被流体带出，床层的这种状态叫固体流态化，即固体颗粒具有了流体的特性，这时的床层称流化床。
气流床：在流化床阶段，如果流速进一步增大，将会有部分粒度较小的颗粒被带出流化床，这时的床层相当于一个气流输送设备，因而被称为气流床。
3、三种床层中的压降和传热情况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．床层进人流态化阶段。
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。
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。
4、均相反应与非均相反应气相中的反应叫均相反应；如CO与H2O的反应等气固相反应称为非均相反应。
如碳的燃烧反应、水蒸气与炽热的碳之间的反应等。
5、控制步骤气固相非均相反应，其反应过程有五个过程组成：即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。
7、化学平衡逆反应速度相等时，化学反应就达到动态平衡。
例如对如下吸热反应： 22CO O C →+根据热化学平衡理论，以气体中各组分平衡分压表示的平衡常数kp 如下：O pH pH pCO K p 22⨯=如果反应是吸热的(如上述碳与水蒸气的反应)， kp 随T 的升高而增大；反之，对于放热反应，kp 随T 的增大而减小。
这也就是说，对于吸热反应，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。
就压力对气化过程的平衡影响而言，基本的规律是：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。
二、气化的几个重要过程具体的气化过程所采用的炉型不同，操作条件不同，所使用的气化剂及燃料组成不同，但基本都包括几个主要的过程，即煤的干燥、干馏、热解、主要的化学反应。
1、煤的干燥煤的干燥过程，实质上是水分从微孔中蒸发的过程。
●煤的干燥过程：理论上应在接近水的沸点下进行，但实际生产中，和具体的气化工艺过程及其操作条件又有很大的关系●一般地，增加气体流速，提高气体温度都可以增加干燥速度。
煤中水分含量低、干燥温度高、气流速度大，则干燥时间短；反之，煤的干燥时间就长。
●从能量消耗的角度来看，以机械形式和煤结合的外在水分，在蒸发时需要消耗的能量相对较少；而以吸附方式存在于煤微孔内的内在水分，蒸发时消耗的能量相对较多。
煤干燥过程的主要产物是水蒸气．以及被煤吸附的少量的一氧化碳和二氧化碳等。
2、煤的干馏1）就移动床来说，基本接近于低温干馏（500-600℃)。
从还原层上来的气体基本不含氧气，而且温度较高，可以视为隔绝空气加热即干馏。
2）而对于沸腾床和气流床气化工艺，由于不存在移动床的分层问题，因而情况稍微复杂，尤其对于气流床来讲．煤的几个主要变化过程几乎是瞬间同时进行。
3）煤的加热分解除了和煤的品位有关系，还与煤的颗粒粒径、加热速度、分解温度、压3、煤的热解●煤的热解结果生成三类分子：小分子(气体)、中等分子(焦油)、大分子(半焦)。
●就单纯热解作用的气态而言．煤气热值随煤中挥发分的增加而增加，随煤的变质程度的加深氢气含量增加而烃类和二氧化碳含量减少。
煤中的氧含量增加时，煤气中二氧化碳和水含量增加。
煤气的平均分子量则随热解的温度升高而下降．即随温度的升高大分子变小，煤气数量增加。
4、主要化学反应煤炭气化过程的两类主要反应即燃烧反应和还原反应是密切相关的是煤炭气化过程的基本反应。
●首先是煤的燃烧反应，通过燃烧一部分燃料来维持气化工艺过程中的热量平衡。
煤的燃烧是指在空气、富氧空气或氧气中，当煤的温度达到者火点时剧烈氧化，放出大量热量的过程，完全燃烧时生成二氧化碳，而不完全燃烧时则生成一氧化碳。
不论采用哪一种具体的气化工艺，产生的热量基本上都消耗在如下几个方面：灰渣带出的热量、水蒸气和碳的还原反应需要的热量、煤气带走的热量以及传给水夹套和周围环境的热量。
其次是还原反应，包括碳和二氧化碳的反应，以及水蒸气和碳之间的反应是制气的主要反应，主要生成一氧化碳和氢气。
编号：No.8课题：第四章气化炉------4-1气化炉概述（2）气化评价指标与气化炉授课内容：●煤炭气化的评价指标●气化炉的基本形式●每一种气化炉的气化过程知识目标：●掌握关于煤气化的评价指标●掌握气化炉的基本形式●了解我国常用的气化炉形式能力目标：分析气化过程思考与练习：三、煤炭气化过程的主要评价指标反映煤炭气化过程经济性的主要评价指标有气化强度、单炉生产能力、气化效率、热效率、蒸汽消耗量、蒸汽分解率等。
1、气化强度● 所谓气化强度，即单位时间、单位气化炉截面积上处理的原料煤质量或产生的煤气量。
● 气化强度的两种表示方法如下：但一般常用处理煤量来表示。
气化强度越大，炉子的生产能力越大。
气化强度与煤的性质、气化剂供给量、气化炉炉型结构及气化操作条件有关。
2、单炉生产能力● 气化炉单台生产能力是指单位时间内，一台炉子能生产的煤气量。
它主要与炉子的直径大小、气化强度和原料煤的产气率有关，计算公式如下： g V D q V 214π=式中V ——单炉生产能力，m 3／h ；D ——气化炉内径，m ；Vg ——煤气产率, m 3／kg(煤)：q1——气化强度，kg ／(m 2．h)。
● 公式中的煤气产率是指每千克燃料(煤或焦炭)在气化后转化为煤气的体积，它也是重要的技术经薪指标之一．一般通过试烧试验来确定。
● 在生产中也经常使用另一个与煤气产率意义相近的指标。
即煤气单耗，定义为每生产单位体积的煤气需要消耗的燃料质量，以kg ／m 3计。
3、气化效率● 煤炭气化过程实质是燃料形态的转变过程，即从固态的煤通过一定的工艺方法转化为气态的煤气。
这一转化过程伴随着能量的转化和转移，通常是首先燃烧部分煤提供热量(化学能转化为热能)，然后在高温条件下，气化剂和炽热的煤进行气化反应，捎耗了燃烧过程提供的能量，生成可燃性的一氧化碳、氢气或甲烷等(这实际上是能量的一个转移过程)。
由此可见，要制得煤气，即使在理想情况下，消耗一定的能量也是不可避免的，再加上在氧化过程中必然会有热量的散失、可燃气体的泄露等引起的损耗，也就是说，煤所能够提供的总能量并不能完全转移到煤气中，这种转化关系可以用气化效率来表示。
● 所谓的气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之吃．用公式表示为： %100'⨯=Q Q η式中η——气化效率，％；Q`——lkg 煤所制得煤气的热值，kJ/ kg ；Q ——1kg 煤所提供的热值．kJ/ kg ；4、热效率热效率是评价整个煤炭气化过程隹量手町用的经济技术指标。
气化效率偏重于评价能量的转移程度，即煤中的能量有多少转移到煤气中；而热效率则侧重于反映能量的利用程度。