燃气燃烧器在灰融聚流化床粉煤气化炉上的创新设计及应用
粉煤流化床气化炉的开发应用
随着国家对环保要求的日益提高，炉窑禁止直接燃煤的范围已越来越广，清洁燃料将会得到广泛应用。
现阶段可利用的清洁燃料有柴油、天然气、焦炉煤气、发生炉煤气和液化石油气等，其中发生炉煤气是最容易制取也是最经济的一种燃料。
目前的煤气制取装置以固定床煤气发生炉为主，全国大小炉型已有数千台，年耗煤量在1000万t以上。
流化床煤气发生炉是近二年发展起来的新炉型；发生炉产生的热煤气经旋风分离器除尘后，直接供给燃烧炉使用。
实践证明，直接燃用热煤气，不仅综合热效率高，而且排烟含尘量很少，能达到环保要求。
1 流化床煤气发生炉应用简介煤气是一种节能洁净的燃料，采用循环流化床气化技术进行煤的气化是国家《节能法》确认的发展方向和确定推广的节能技术。
流化床煤的气化可以利用粉煤及低品位煤作原料，与固定床气化相比，具有气化强度高、气化设备小等优点。
由于流化床气化炉的床温均匀，又可通入二次风，能使碳氢化合物迅速裂解，将焦油分解成CH4等，因此煤气中基本不含焦油，煤气净化系统简单。
我们把这种技术与后续用能设备有机地结合在一起，可实现高效燃烧，从而提高了煤炭的利用效率。
流化床煤气发生炉煤的气化采用空气和水蒸汽混合气为气化剂，根据气化温度要求控制混合气中水蒸汽的量。
水蒸汽进入炉内后，在氧化层内被加热，降底了氧化层的温度，过热后的水蒸汽到达还原反应区后与灼热的碳反应，生成CO和H2的可燃组分。
因还原反应是吸热反应，因而也能降低还原层的温度，并使煤气的出炉温度也相应降低。
发生炉装置气化效率高，操作简单，煤气热值满足工艺要求，成本较低，应用广泛。
本装置的工艺流程如图1。
该工艺流程的主要优点有：⑴设备简单、体积小、输送方便、占地面积小，省去了煤气清洗净化与加压排送设备；⑵煤气出口温度较高，焦油不会被凝结，并可与热煤气一起被燃烧掉，残焦、残煤粉、煤气的显热一并被利用，提高了热利用率；⑶小型煤气炉生产热煤气运行比较灵活，更适用于负荷不均衡与生产不连续的场合；⑷煤气不洗涤，可避免废水对环境的污染；煤气中H2S含量少，热煤气燃烧后可直接排放煤气燃烧后可直接排放（＜120mg/m3），能达到环保要求。
灰融聚流化床粉煤气化技术在焦炉气制甲醇补碳上的应用
２ 灰 融聚 流 化 床 粉 煤 气 化 补 碳 装 置
２ １ 装 置 组 成 ．
山西 天脊 潞安 化 工有 限公 司补碳 装 置 的设 计
分 为两个 系列 ，每 个 系列均 包 括 以下 内容 。
供 煤 系 统 由 一 个 煤 斗 和 两 个 给 煤 系 统 组
ｃ ｋｅ ｏｖ ｎ ｇａ Ｏ ｍ ｅ ｈａ ｏｌ ｔ ｅ ｓ ｒ ｔ ｒ ｈ ａ ｇｌ ｅ ａ ｉ ｓｆｃ ｔｏｎ ｓ ｓ ｅ ， ｈ ｐ ｃｆｃ ｔｏｎ ｆ ｏ ｅ ｓｔ ｔ ｎ ， ｈ ｔ ｕｃ ｕ ｅｏｆａｓ ｇ ｏｍ ｒ ｔｏｎ ｇａ ｉｉａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｔ ｅ ｓ ｅ ｉｉａ ｉ ｓ ｏ ｔ ｅ ｇａ ｉｉ ｒ ａ ｄ ｉｓ ｓ ｉｅ ｏｌｏ ｕｐ ｍ ｅ ｈ ｎｏ ｙｎ ｈｅ ｉ ｒ ｅ ｓ． ｈ ｓｆｅ ， ｎ ｔ ｕ ｔ ｄ ｆ ｌ ｗ ｔ ａ ｌｓ ｔ ｓ ｓ ｐ ｏｃ ｓ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｃ ｋｅ ｏ ｎ ｇａ ｍ ｅ ｈａ ｏｌ ａ ｄｉ ａ ｂ ｏ ｃ ａ ｈ ａ ｇｌ ｍ ｅ ａ ｉ ｇ ｄ ： ｏ ｖｅ ｓ； ｔ ｎ ； ｄ ｎｇ ｃ ｒ ｏｎ ｓ ｕｒ ｅ； ｓ ｇ ｏ ｒ ｔｎ
第３ ７卷 第 １期
２ｌ 年 Ｏ １ ２ 月
化 工 设 计 通 讯
Ｃｈｅ ｉａ ｍ ｃ ｌＥｎｇ ｎｅ ｒｎｇ Ｄｅ ｉ ｎ Ｃｏｍ ｍ ｕ ｃ ｔｏｎ ｉ ｅ ｉ ｓｇ ｎｉａ ｉ ｓ ‘ ６９ 。
灰 融聚 流化 床 粉 煤 气 化 技 术 在 焦 炉 气 制 甲醇 补 碳 上 的应 用
・
Байду номын сангаас
７ ０・
化 工 设 计 通 讯 灰 熔 点
大型流化床锅炉的煤粉燃烧性能与优化
大型流化床锅炉的煤粉燃烧性能与优化大型流化床锅炉是目前工业领域中广泛使用的一种高效、环保的锅炉设备。
其煤粉燃烧性能与优化是关键的研究领域之一，对于提高锅炉效率、降低污染物排放、保障能源安全具有重要意义。
本文将对大型流化床锅炉的煤粉燃烧性能及其优化进行详细探讨。
首先，我们先来了解大型流化床锅炉的基本原理。
大型流化床锅炉采用流化床燃烧技术，通过气固两相的流化状态来实现燃料的完全燃烧。
其中，煤粉燃烧是流化床锅炉的核心过程之一。
流化床中的煤粉在强大的气固喷射和混合作用下，与空气充分接触，形成高温高速的气固两相悬浮状态，使煤粉在短时间内发生燃烧，从而释放出大量的热能。
在煤粉燃烧过程中，需要关注的一个重要参数是煤粉的燃烧效率。
燃烧效率反映了燃料的利用程度，与锅炉的热效率密切相关。
提高煤粉燃烧效率可以有效降低燃料消耗量，减少燃料成本。
为了提高煤粉的燃烧效率，需要从以下几个方面进行优化。
首先，需要优化煤粉的粒度分布。
煤粉的粒度对于燃烧过程中的氧化速率、反应表面积等都有一定影响。
一般来说，过粗的煤粉会导致燃烧不完全，提高燃烧过程中的碳含量，降低煤粉的燃烧效率；过细的煤粉则容易聚积在流化床中，形成堵塞，增加阻力，影响燃烧效果。
因此，通过合理的煤粉研磨系统，控制煤粉的粒度分布，可以提高煤粉的燃烧效率。
其次，需要合理调节流化床温度。
流化床温度是影响煤粉燃烧效果的另一个关键参数。
在流化床锅炉中，煤粉在高温的气固两相床层中进行快速燃烧。
适当提高流化床温度可以促进煤粉的燃烧速率，增强燃烧效果；但是如果温度过高，则会引发煤粉的过热分解、煤粉的冷却效应减弱等问题，影响煤粉的燃烧效果。
因此，通过合理调节流化床状态参数，控制流化床温度在适宜范围内，可以优化煤粉的燃烧性能。
此外，对于大型流化床锅炉的煤粉燃烧性能优化还需考虑煤粉的燃烧稳定性。
燃烧稳定性是衡量煤粉燃烧过程中波动范围和幅度的一个指标，稳定的燃烧能够保持煤粉排放的一致性和稳定性。
加压灰融聚流化床粉煤气化技术优势及应用方向
（ ４ ） 煤气 冷却 系统 从 气化 炉 出来 的高 温 煤 气 依 次 进 入 １ 蒸 汽 发 生器 、 ２ 蒸 汽发 生器 、 蒸 汽过 热器 和 锅 炉 给水 预 热 器 回收热 量 ， 蒸 汽 过热 器 产 生 的过 热 蒸 汽 一 部
挥发分 、 煤的气化、 灰渣熔聚 、 从床 内分离出灰渣 等 过程 。 由分 布 板 进 入 的蒸 汽 和 氧 气 使 床 料 流
飞灰排 出炉外 。
煤（ 含水质量分 数控制在 ＜ ５ ％） 依次 进入煤斗 、 煤锁 、 给煤斗 ， 由星形给料机控制加煤量 ， 用氮气
或 二 氧化碳 吹 送粉 煤进 人气 化炉 下 部 。 （ ２ ） 气 化 系统 粉煤 在气 化 炉 中 主要 经 过 煤 的干 燥 脱 水 、 脱
ｌ
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蛤煤
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蒸汽 过热器
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图１ 灰 融 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 工 艺 流 程
黻
洗涤水 至水处理 系统 蒸 汽外送
从气化炉上部导出的高温煤气依次进入第 １
３ ８
化
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工
业
第４ ０卷
第 ３期
粉煤 —— 煤斗
汽包
第 １ 级 旋 风 分 离 器． Ｉ １ ｌ Ｌ ＿ ’
笛
，
蒸汽过 热器
螺旋给料机Ｂ
几 占Ｕ Ｔ
气缓冲 氧气——
１ ． ２ 工艺流 程
床， 结构简单 ， 炉 内无转动部件 ， 容易制造且便 于 维修 ； ③灰渣在气化炉内中心高温区团聚成灰球 ， 使煤粉与灰球有效分离 ， 提高了碳 的转化率 ， 降低 了灰渣 中的含碳量 ； ④ 煤气 中夹带 的飞灰经第 １
流化床煤气化细粉灰高温燃烧与熔融特性
流化床煤气化技术具有高燃烧效率 、低污染排放等优势，适合大规模 应用。
高温燃烧与熔融技术是处理细粉灰 的有效方法之一，具有显著的优势 和应用前景。
研究内容与方法
研究内容
本文旨在探讨流化床煤气化细粉灰高温燃烧与熔融特性的影响因素及作用机 制。
研究方法
采用实验研究与数值模拟相结合的方法，对不同因素下细粉灰的高温燃烧与 熔融过程进行深入研究。
• 灰渣处理和利用的研究不足：目前对流化床煤气化细粉灰处理和利用的研究仍不足，需要加强对其资源化 利用和无害化处理的研究。
• 未来研究方向：未来可以进一步研究细粉灰在流化床煤气化过程中的反应机制和动力学特性，探索提高煤 转化率和气化效率的新途径。同时，开展细粉灰资源化利用的研究，为流化床煤气化的可持续发展提供支 持。
细粉灰在流化床煤气化过程中的作用
细粉灰在流化床煤气化过程中具有重要的作用，能够促进煤的裂解和气化反应，提高煤的 转化率和气化效率。
研究不足与展望
• 实验条件与实际工况的差异：目前的实验研究条件与实际工业运行条件仍存在差异，因此在实际运行中细 粉灰的高温燃烧与熔融特性可能有所不同。
• 缺乏系统性的研究：目前对流化床煤气化细粉灰高温燃烧与熔融特性的研究还不够系统，需要进一步深入 探讨其作用机制和影响因素。
颗粒大小
颗粒大小对细粉灰的燃烧也有影响，一般来说 ，颗粒越小，比表面积越大，燃烧速率和燃烧 效率越高。
04
细粉灰熔融特性
细粉灰熔融特性与机理
01
02
03
熔融过程
细粉灰在高温下发生物理 变化和化学反应，导致其 熔点降低的颗粒大小和形状 会影响其熔点，颗粒越小 ，形状越不规则，熔点越 低。
细粉灰的形成与性质
灰粘聚流化床粉煤气化技术及其在工业生产中的应用
用丁 】０Ｎ ａ ． Ｐ 选择性排灰流化床粉煤气化技术建
设 ２０技术 特点
浮状态运动 ， 迅速地进行混合 和热交换 ， 以使整个
床 层 温度 和组 成 均一 ， 使气 、 并 固两 相 流化 态 ， 煤
与气化剂在一定温度 和压力 条件下反应生成煤
验 。２０ ０２年 ３月 至 ２０ ０３年 ６月 累计运 行 ８００ｈ ０
（） ６ 连续气化 ， 无废气排放 ， 实现 了工业 自动
化操作， 且产品中不含焦油 ， 含酚量低， 洗涤水中
焦油、 Ｃ 等含量少， 酚、Ｎ一 易于处理 ， 减少污染
（） ７ 生产装置全部国产化 ， 投资相对较低。 （） ８ 操作条件友好。 粉煤气 化 的不足之 处 ：
气。
一
灰粘聚流化床气化技术是国内 自 主开发的粉
般流化床煤气化炉不能从床层中排 出低碳
煤 气化 技术 ， 具有 以下特点 ： 它
灰渣 ， 这是因为要保持床层 中高的碳灰 比和维持 稳定的不结渣操作 ， 流化床 内必须混合 良好。因 此， 排出的灰渣组成与炉 内混合物料组成基本相 同， 故排出的灰渣碳含量较高 （５ ～ ０ 。为 １％ ２ ％） 此 ， 出了灰 粘聚 （ 融 聚 、 熔 聚 、 团聚 ） 提 灰 灰 灰 的排 灰方式， 即提高流化床层 内局部区域温度， 使煤中 的灰分在软化点（ ７ 而未熔融的状态下 ， ｓ１ ） 相互碰 撞粘结成含碳量较低的灰球 ， 有选择地排出炉外。 这与固态排渣相 比， 降低 了灰渣中的残碳量 ； 而与
有约 １％左右的 Ｎ ， ７ 所以对原装置中压缩机的能
力影响不大， 后工段不需作大的改动 ， 只需增加脱 碳能力即可 与原装置配套使用 。具体有下列几种
灰熔聚流化床粉煤气化技术加压大型化研发新进展
灰熔聚流化床粉煤气化技术加压大型化研发新进展房倚天王洋马小云黄戒介吴晋沪程中虎陈寒石（中国科学院山西煤炭化学研究所山西省粉煤气化工程研究中心，太原０３０００１）基金项目：国家重点基础研究发展计划９７３项目（Ｎｏ．２００５ＣＢ２２１２０１）。
收稿日期：２００６－１１－２８作者简介：房倚天（１９６８—），男，１９９０年毕业于太原理工大学有机化工专业，博士，研究员，现从事煤气化技术方面的研究工作。
—１１—摘要灰熔聚流化床粉煤气化技术历经２０余年的研发和工程化放大，低压气化技术已日趋成熟，并用于氮肥企业原料气改造和新建甲醇合成厂。
该气化技术可使用不同灰含量和灰熔融性温度的煤，过程效率也较高，符合我国资源特点。
为此在山西省发展和改革委员会的支持下，中科院山西煤化所和山西晋煤集团合作成立的“山西省粉煤气化工程研究中心”正在建设３．０ＭＰａ加压灰熔聚流化床粉煤气化中试平台，２００６年年底已建成，预计于２００７年３月进行加压气化试验，２００７年完成加压灰熔聚流化床煤气化工业装置设计软件包的编制，形成具有我国自主知识产权、适应中国煤炭特点的大规模加压灰熔聚流化床粉煤气化技术。
本文介绍了灰熔聚流化床粉煤气化过程，指出它的优点、缺点、适用范围、技术现状和发展方向，并对加压灰熔聚气化中试技术进行了简介。
关键词煤气化流化床灰熔聚加压文章编号：１００５－９５９８（２００７）－０１－００１１－０５中图分类号：ＴＱ５４６文献标识码：Ａ１加压灰熔聚流化床粉煤气化技术开发的意义根据我国能源资源是富煤而油气资源比较少的特点，煤气化已广泛应用于化工、冶金、机械、城市燃气供应等多个方面，为我国国民经济发展提供了大量的原料气和燃料气。
在中国，煤气化的形式多种多样，随着社会不断进步和技术的迅速发展，规模小、能耗高、对于原料要求高，对环境不友好的落后技术终将逐步被新型的规模大、能耗低、对煤种适应性广和对环境友好的先进技术所取代。
从当前国内外煤气化技术发展趋势上看，大型化、加压、适应多种粉煤、低污染、易净化是煤气化发展的方向。
灰熔聚流化床粉煤气化技术介绍
灰熔聚流化床粉煤气化技术摘要：煤气化是将固态煤转化为气态燃料或化工合成原料（CO+H2）的过程，由于煤炭的储量丰富，特别是中国等一些国家富煤少油贫气，煤气化技术就变的更加重要。
研究开发煤气化工艺，就是要为产业界提供能适应更宽的原料范围、更高效、经济和清洁的气化过程。
本文介绍由中国科学院山西煤炭化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化过程，指出它的优点、缺点、适用范围、技术现状和发展方向，供同行了解。
一、灰熔聚流化床粉煤气化技术的开发历程针对我国能源以煤为主、煤种多、烟煤多、粉煤多、煤灰份高、灰熔点高(大部分商品煤灰含量>20%,灰熔点>1450 C)的特点,国家从“六五”计划开始投入大量人力、物力，研制开发先进煤气化技术（包括固定床、流化床、气流床）。
经过二十余年的研究开发，中国科学院山西煤炭化学研究所开发成功了具有自主知识产权的灰熔聚流化床粉煤气化技术。
该工艺具有气化温度适中(1000~1100℃)，干粉煤进料，氧耗量较低，煤种适应性宽，产品气不含焦油，气化炉耐火材料要求低等优点。
目前已成功应用于合成氨造气工业(常压，100吨煤/日)，随着加压技术的进一步研究开发，该技术将在国内全面推广应用。
八十年代，在中国科学院（重点科技攻关项目专项）、国家科委(75-10-05)攻关计划支持下，在原有煤气化和流化床技术的基础上，先后建立了φ300mm（1吨煤/天）气化试验装置、φ1000mm冷态试验装置、φ1000mm（0.1～0.5 MPa 、24吨煤/天）中间试验装置、φ145mm实验室煤种评价试验装置。
在理论研究、冷态模试、实验室小试和中试试验基础上，系统地研究了灰熔聚流化床粉煤气化过程中的理论和工程放大特性；通过对气化过程中煤化学、灰化学与气固流体力学的研究，研制了特殊结构的射流分布器，创造性地解决了强烈混合状态下煤灰团聚物与半焦选择性分离等重大技术难题；设计了独特的“飞灰”可控地址:中国山西省太原市桃园南路27号电话: (0351) 2021137 传真: (0351) 4048313，2021137，4041153 邮编：030001循环新工艺，实现了多种煤的高效流化床气化。
灰融聚流化床粉煤气化技术应用及节能减排措施
灰融聚流化床粉煤气化技术应用及节能减排措施毕可军【摘要】The agglomerating ash fluid bed pulverized coal gasification technology is described, its special features, process flow and the measures taken for energy saving and discharge reduction, with results. A comparison is given of the gasifiers at atmospheric and 1. 0 Mpa pressures for the production of 1 000 m3 of gas with the UGI oxygen-enriched gasifier, and the results show that the energy consumption of the atmospheric fluid bed gasifier is slightly lower than that of the UGI oxygen-enriched gasifier, while the 1.0 Mpa pressurized one is more advantageous than the atmospheric one in terms of energy saving.%介绍了灰融聚流化床粉煤气化技术的特点、工艺流程及采取的节能减排措施和效果.对常压和加压1.0 MPa灰融聚流化床粉煤气化炉生产1 000m3煤气的能耗分别与UGI富氧气化炉进行比较,结果表明:常压灰融聚流化床粉煤气化技术的能耗略低于UGI富氧气化技术,而加压1.0 MPa灰融聚流化床粉煤气化技术比常压灰融聚流化床粉煤气化技术在节能方面更具优势.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2011(038)004【总页数】5页(P9-12,22)【关键词】灰融聚;粉煤气化;节能减排【作者】毕可军【作者单位】陕西秦晋煤气化科技有限公司西安710075【正文语种】中文根据我国“十二·五”能源规划目标，尽管到2015年煤炭占一次能源消费比重将由2009年的70%以上下降至63%左右［1］，但仍将保持我国能源消费的主体地位，因此应加快推动煤炭清洁高效利用技术和产业发展。
充分燃烧煤粉燃烧器的设计与应用分析
充分燃烧煤粉燃烧器的设计与应用分析煤炭是世界上最为丰富的能源资源之一，燃烧煤粉已成为一种重要的能源转化方式。
煤粉燃烧器作为燃烧煤粉的关键设备，其设计与应用在能源领域有着重要的意义。
本文将对充分燃烧煤粉燃烧器的设计与应用进行深入分析。
首先，煤粉燃烧器的设计需要考虑煤粉的燃烧特性和燃烧稳定性。
在设计过程中，需要充分了解煤粉的燃烧特性，包括煤粉的挥发性、发热量、灰分含量、粒度分布等参数。
这些参数对于燃烧器的设计和优化具有重要影响。
其次，设计煤粉燃烧器时需要考虑燃烧效率的提高和污染物减排。
高效率的燃烧过程能够将煤粉中的化学能转化为热能，最大限度地利用煤粉资源。
同时，煤粉燃烧过程会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。
因此，在设计过程中需要考虑采用先进的燃烧技术和排放控制装置，进行污染物的减排。
在设计煤粉燃烧器时，还需要考虑燃烧器的结构和燃烧机理。
煤粉燃烧器的结构应该合理，以保证充分混合和燃烧。
常见的燃烧器结构包括喷嘴式燃烧器、旋风燃烧器和煤粉燃烧器等。
喷嘴式燃烧器通过高速喷嘴将煤粉喷入燃烧室，旋风燃烧器通过一种旋风效应将煤粉与空气混合，而煤粉燃烧器则通过煤粉的喷入和旋风效应的结合，实现燃烧。
不同结构的燃烧器适用于不同的煤粉燃烧条件和需求。
此外，煤粉燃烧器的应用领域也非常广泛。
煤粉燃烧器主要用于工业锅炉、发电厂和热电厂等领域。
在工业锅炉领域，煤粉燃烧器的应用能够提高燃烧效率和热能利用率，减少二氧化碳排放。
在发电厂和热电厂领域，煤粉燃烧器的应用能够提高发电效率，降低煤炭消耗和污染物排放，同时满足环保要求。
需要注意的是，在使用煤粉燃烧器的过程中，还需要严格控制燃烧过程中的运行参数。
燃烧器的齐套设备和自动调节系统对于燃烧效率和稳定性起着至关重要的作用。
合理的控制系统能够监测燃烧过程中的温度、压力、氧含量等指标，并及时做出调整，以保证煤粉燃烧器的正常运行。
最后，值得一提的是，煤粉燃烧器的设计和应用也存在一些挑战和问题。
循环流化床煤气化高温助燃的设计与应用
热系统 中进 行换 热 ， 得煤 气温 度 由 ９０Ｃ降 至 使 ５￣ ５０ ， ０℃ 混合气 化剂 被 预 热至 ７ ０ 。余 热 回收 系统 ５℃ 中 ， 气显 热进一 步被 释放 ， 生 的饱 和蒸 汽 在进入 煤 产
高温气 化剂 预热 系统 前 与 富 氧 空 气 混 合 ， 成 混合 形 气 化剂 。科达 清洁 煤气 化 系统在 四川 的两 套装 置 自
（） ３
将无损失地全部转入煤气中 ， 使冷煤气气化效率达 １０ 。但是实际生产 的热量损失不可避免 ， ０％ 气化
过程的热损失主要有两方面 ： 一方面是干煤气物理 热、 未分 解蒸 汽 的热焓 以及带 出物 、 渣 的化学 热和 灰 物理热 等 ， 方 面 是 发 生 炉 对环 境 的热 损 失 。其 另一 中干煤 气物理 热所 占比例 较 大 ， 能 量 转 换 利用 的 从 角度 出发 ， 达清 洁煤气 化 系统利 用 高温煤 气余 热 ， 科
第 ５期
武
桢， ： 等 循环 流化 床煤气化高温助燃 的设计 与应用
・ｌ ・ ７
循环流化床煤气化高温助燃的设计与应用
武 桢， 卢燕云
２ ３４ ） ４ ０ １ （ 马鞍 山科 达 洁能 股份有 限公 司 ， 徽 马鞍 山 安
摘要 ： 达洁能清洁煤气化 系统采用高温煤气预热混合气化剂 ， 助燃 气化剂温度可达到 ７ ０ ， 科 高温 ５ ％ 有效 降低 了煤 耗 ， 提高了煤气
回收 系统 。出炉煤 气 与混合 气化 剂 在高 温气 化剂预
科达煤气炉采用循环流化床 ， 对煤质 的要求较
低 ， 采用低 劣 质 的褐 煤 ， 可 采用 烟 煤 ， 均能 在 可 也 其 炉 内进 行较 好 的气化 反应 。即使使 用低 发热 量的褐
灰融聚流化床粉煤气化装置煤气洗涤水处理改进方案探讨
高温 区 ， 灰渣 团聚 成 球 ， 助 质 量 的差 异 达 到 灰 使 借
团与半 焦 的分 离 ， 非 结 渣情 况 下 ， 在 连续 有 选 择 地
排 出低碳 量 的灰 渣 ， 因此 炉 内含 碳 量 高 ， 层 温 度 床
可高达 ９０～１ ０ 对煤 种要求 就放 宽了 。 ５ ０ｏ １ Ｃ，
Ｂ ｅｊ ｎ Ｉ — Ｋ ｕ
（ｈ ｎｉ ｉ ｉ Ｃａ ， ｉｃｔｎＳｉ ｃ ｅ ｎｌ ｙＣ ｍ ａ ｙＬｄ ， ｉｎＳ ａｘ ７ ０ ７ Ｃ ｉａ Ｓ ａ ｘ Ｑｎ ｎ ｏｌ ａｆ ａｉ ｃ ｎｅＴｃ ｏ ｇ ｏ ｐｎ ｔ． Ｘａ ｈ ｎｉ １０ ５ ｈｎ ） ｊ ｃ ｓ ｏ ｅ ｈ ｏ
摘
要 ： 绍 了灰 融 聚 流 化床 粉 煤 气化 的技 术特 点 、 艺流 程 以及 煤 气 洗涤 水 的水 质 分析 和 工 艺处 理 ； 析 了煤 气 介 工 分
洗涤 水 含 尘 量 大且 不 易沉 降 的 原 因 ， 出 了在 煤 气 洗 涤 水 原 ￣ Ｊ ｙ艺上 增 加 微 涡流 塔 板 澄 清 器 的 改进 方 案 ， 结 提 Ｅ－ － 总
Ａｐ ．２ １ ｒ ０１
・
化肥 设计
Ｃｈ ｍｉ ａ ｒｉｉｅ ｓｇ ｅ ｃ ｌＦｅｔｌｚ ｒＤｅ ｉｎ
第４ ９卷
第 ２期
２ ・ ６
２ １ 年 ４月 ０１
灰 融 聚 流化 床粉 煤 气化． 装置 煤 气
洗 涤 水 处 理 改 进 方 案 探 讨
毕可 军
（ 晋煤 气 化 科 技 有 限公 司 ， 秦 陕西 西灰融 聚流 化床 粉煤 气 化技 术 和产 业
化发展 过程 中 ， 积极 进行 节水 减排 技术 的发展 和 应
灰熔聚流化床粉煤气化技术介绍
灰熔聚流化床粉煤气化技术摘要：煤气化是将固态煤转化为气态燃料或化工合成原料（CO+H2）的过程，由于煤炭的储量丰富，特别是中国等一些国家富煤少油贫气，煤气化技术就变的更加重要。
研究开发煤气化工艺，就是要为产业界提供能适应更宽的原料范围、更高效、经济和清洁的气化过程。
本文介绍由中国科学院山西煤炭化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化过程，指出它的优点、缺点、适用范围、技术现状和发展方向，供同行了解。
一、灰熔聚流化床粉煤气化技术的开发历程针对我国能源以煤为主、煤种多、烟煤多、粉煤多、煤灰份高、灰熔点高(大部分商品煤灰含量>20%,灰熔点>1450 C)的特点,国家从“六五”计划开始投入大量人力、物力，研制开发先进煤气化技术（包括固定床、流化床、气流床）。
经过二十余年的研究开发，中国科学院山西煤炭化学研究所开发成功了具有自主知识产权的灰熔聚流化床粉煤气化技术。
该工艺具有气化温度适中(1000~1100℃)，干粉煤进料，氧耗量较低，煤种适应性宽，产品气不含焦油，气化炉耐火材料要求低等优点。
目前已成功应用于合成氨造气工业(常压，100吨煤/日)，随着加压技术的进一步研究开发，该技术将在国内全面推广应用。
八十年代，在中国科学院（重点科技攻关项目专项）、国家科委(75-10-05)攻关计划支持下，在原有煤气化和流化床技术的基础上，先后建立了φ300mm（1吨煤/天）气化试验装置、φ1000mm冷态试验装置、φ1000mm（0.1～0.5 MPa 、24吨煤/天）中间试验装置、φ145mm实验室煤种评价试验装置。
在理论研究、冷态模试、实验室小试和中试试验基础上，系统地研究了灰熔聚流化床粉煤气化过程中的理论和工程放大特性；通过对气化过程中煤化学、灰化学与气固流体力学的研究，研制了特殊结构的射流分布器，创造性地解决了强烈混合状态下煤灰团聚物与半焦选择性分离等重大技术难题；设计了独特的“飞灰”可控地址:中国山西省太原市桃园南路27号电话: (0351) 2021137 传真: (0351) 4048313，2021137，4041153 邮编：030001循环新工艺，实现了多种煤的高效流化床气化。
灰融聚流化床粉煤气化装置备煤系统设计
大 ，导致 不易 流化而 聚集在 气化 炉底 部 ，从 而形
成 局部结 焦 。如果原 料煤粒 度 过小或 过大 ，在 实
灰融 聚流 化床粉 煤气 化技 术 可 以直 接 用 ０ ～ ６ ｍｍ 粉煤 作 为 气 化原 料 ，是 合 理 、高 效 利 用 机
械化 采煤产 生 大量粉 煤 的好途 径 。在灰 融聚流 化 床粉 煤气化 技术 产业 化过 程 中 ，往往 因对 原料 粉 煤制 备系统 的重视不 够 ，而影 响灰 融聚 流化床 粉
灰融 聚流 化床粉 煤气 化装 置要求 原料 煤 的粒 度在 ０ ６ ～ ｍｍ，颗 粒 平 均 粒度 为 １ ２ｍｍ，粒 度 ．
收 稿 日期 ：２ １ －３２ ０ Ｉ０—３
作者简 介：毕可军 （ ９ ６ ） １７ － ，男 ，黑龙江佳木斯人 ，工程师 ，现从事流化床粉煤气 化方 面的研究 和设计工作 。
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摘 要 ：介 绍 灰 融 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 装 置 对备 煤 系 统 的要 求 ，备 煤 工 艺 设 计 及 立 式 烘 干 机 在 备 煤 系 统
的应用 。
关 键 词 ：备 煤 系 统 ；立 式 烘 干 机 ；灰 融 聚 ；设 计
灰融聚(CAGG)流化床粉煤气化技术及其应用
４ ）废 热回收系 统 。从 气 化炉 出来 的高温 煤气依 次进入 １ 热锅炉 、蒸汽 过热器 、２ 热 锅炉和 锅炉 。 废 给水 预热器 回收 热量 ，蒸汽 过 热器 产 生 的过 热蒸汽 一部分 供装置 自用 ，另 一部分 送入 工厂 管网。
５ ）深度 除尘及 洗涤 系统 。来 自锅炉 给水 预热器 的煤气经 过深度 除尘 器系 统进 一步 除尘后 ，煤 气 中的 粉 尘含量 由原来 的 ２ ｇ Ｎ 。 降为 ５ ｍ ／ ｍ，然 后进入 洗涤塔 洗涤 冷却后 送 出界 区。 ０ ／ｍ下 ０ ｇＮ。 ２ 灰融 聚 （Ａ Ｇ） 流化床 粉煤 气化技术 应用 Ｃａ ＂ ２ １节能 减排措施 及 效果 ． 常压 灰融 聚流化床 粉煤 气 化技 术历 经工业 化及产 业化示范 ， 技术 上 日趋 成 熟和 可靠 。 天碱项 目于 ２０ ０５ 年 ６月 投料运 行 ，太 化 项 目于 ２ ０ ０ ７年元 月投料 运行 ，天脊潞 安 项 目于 ２ ０ 投料 运行 。另外 ，国家发 ０ ９年 改委 重点支 持 的创 新 项 目一 一加 压 １ Ｏ Ｐ ．Ｍ ａ灰融 聚粉 煤气化 工业 示范装 置于 ２ ０ ０ ７年 １月投 料运行 ，运行
４ ）气化 炉 内中心 高 温 区使灰 渣 团 聚成 灰球 ，使 煤粉 和灰 球有 效分 离 ，提 高 了碳 的转 化率 ，降低 了灰
渣 ｌ 的含 碳量 。 ＿ ｌ ＝ ｜
５ ）煤气 中夹带 的 飞灰 经第 一 级旋 风 除尘 器分 离 回收并返 回炉 内再进 行 燃烧 、气 化 ，进 一步 提高 了碳
途 径 。灰融 聚流 化床 粉煤 气 化技 术 可 以直 接采 用 Ｏ ｍ ￣６ ｍ粉煤 作 为气 化 原料 ，是 合理 、高效 的利用 机械化
采 煤产 生 的大量 粉煤 的好 途 径 。 １ 灰融 聚 （Ａ Ｇ）流 化床 粉煤 气 化技 术 Ｃ Ｇ
灰融聚流化床粉煤气化技术及后续配套工艺
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维普资讯
第 ４期 ２０ ０ ７年 ７月
中 氮Biblioteka 肥 Ｎｏ． ４Ｍ — ｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｓＦ ｒｉｚｒＰｒ ｒｓ Ｓ ｚｄ Ｎｉ ｇ ｎ ｕ ｅｔ ｉｅ ｏ ｅｓ ｒ ｌ ｇ
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灰 融聚流化床粉煤气化技术及后续配套工艺
１２ 工 艺流程 ．
的粉煤 ，实现原料煤本地化，节约运输费用 ，降 低产 品成本。２０ ０ ４年 ，国家发改委、氮肥工业
协会等已正式将此气化技术 向全 国中小化肥企业 推荐为实施原料煤本地化改造的首选技术 ，市场
前 景 良好 。
１ 灰 融聚流 化床粉 煤气 化工 艺简介
１ １ 技 术原 理 ．
灰融聚流化床粉煤气化工艺 由进煤、气化 、
除尘、余热 回收、煤气洗涤冷却及排渣、排灰等
过 程组 成 。 原 料煤 经破碎 、筛 分 、干燥 后送 人煤 斗 ，经
粉煤在气化炉 内借助进人炉内的气化剂 （ 氧
气、水蒸气、二氧化碳）使床层 中的粉煤沸腾流 化 ，气化剂与煤充分混合接触 ，在高温条件下发
技术 （ 专利号 ： Ｌ３６７１９ Ｚ ２０２０５３ ．， Ｚ ０２２３ ．， Ｌ０４０８９２２
加压灰熔聚流化床粉煤气化实现工业应用
加压灰熔聚流化床粉煤气化实现工业应用加压灰熔聚流化床粉煤气化是一种先进的化学转化技术，可以将煤炭转化为高品质合成气，为工业领域提供了一种经济高效的能源转化方式。
本文将围绕加压灰熔聚流化床粉煤气化的原理、应用范围、优势和发展前景等方面进行详细阐述，以期推动其在工业应用中的进一步推广。
一、原理：加压灰熔聚流化床粉煤气化是一种通过煤炭在高温、高压和流化媒体的作用下发生热解和气化反应的技术。
首先，煤炭在流化媒体的作用下经过水煤气反应生成一氧化碳和氢气，然后通过灰熔反应将产生的灰渣和煤中的灰分熔融，形成一层保护膜，并在床层中催化裂解产生更多的一氧化碳和氢气。
最后，通过气体分离和净化，可得到高品质的合成气体。
二、应用范围：加压灰熔聚流化床粉煤气化技术在工业领域的应用非常广泛。
首先，合成气可以用作燃料，用于煤炭直接制氨、制甲醇、制合成烷烃和制电力等过程。
其次，合成气还可以用作化学原料，用于合成一些有机物和化学品，如炔烃、醇、酯等。
此外，合成气还可以用于制造合成气发动机、燃气轮机和燃气锅炉等设备，提供动力和热能。
同时，加压灰熔聚流化床粉煤气化技术还可以实现煤基石油化工、固态废物处理和再生能源等领域的应用。
三、优势：相比传统的煤气化技术，加压灰熔聚流化床粉煤气化具有以下几点优势。
首先，由于采用特殊的反应器和催化剂系统，可大大降低气化反应的温度和压力要求，提高催化剂的利用率，减少煤气化过程中的能耗。
其次，该技术可以有效利用煤炭中的灰分，减少灰渣排放和对环境的污染。
再次，床层内的流化媒体可提供良好的气固接触，增加气化反应的速率和效果，提高合成气品质。
最后，加压灰熔聚流化床粉煤气化技术还具有反应器体积小、设备结构简单、应变能力强等特点，适应各种规模和工艺要求的应用场景。
四、发展前景：加压灰熔聚流化床粉煤气化是未来煤炭洁净利用的重要技术之一，具有重要的发展前景。
一方面，随着环境污染问题的日益突出和能源结构调整的需求增加，加压灰熔聚流化床粉煤气化技术能够有效减少煤炭燃烧产生的大气污染物排放，并实现煤炭资源的高效利用。
灰融聚流化床粉煤气化装置及其工业应用
灰融 聚流化 床粉煤 气化 技术是 由陕西秦 晋煤 气 化工程设 备有 限公 司为 主体研发 的具 有 国 内 自
主知识 产 权 的 先 进 的 煤 气 化 技 术 （ Ａ Ｇ ） ＣＧ 。 其 工业示 范装置 在陕 西城化 成功运 行之 后 ，相继 有 天津碱 厂 、平 煤集 团飞行 化工公 司 、太化 股份 公 司合 成 氨 分 公 司 、山 西 潞 化 公 司 等 采 用 此 Ｃ Ｇ 技术 用 于生 产 合 成 氨 和 甲醇 原 料 气 ，产 ＡＧ 出符合合 成氨 和 甲醇 生产 的工业 原料 气 ，且 实现
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（ ） 煤气 中 不 含 焦 油 ，酚 含 量 低 ，污水 容 ６ 易处理 ，污水 处理 后可循 环使 用 ； （ ） 煤 种 适 应 性 宽 ，可 使 用 褐 煤 、烟 煤 、 ７ 无 烟煤 等 ，故 容 易实现 原料本 地化 。
灰熔聚流化床粉煤气化技术0_6MPa工业炉运行概况
灰熔聚流化床粉煤气化技术 0. 6 M P a工业炉运行概况
∗ 125∗
由分布板、 环形管、 中心射流管等 3 路进入气化炉。 ( 4) 气化系统 煤在 气化 炉 中 部 分 燃烧 产 生 的 高 温 ( 950 1 100 ) 下与气化剂 ( 氧气、 蒸汽 ) 进行反应 , 一次 性实现破粘、 脱挥发分、 气化、 灰团聚及分离、 焦油及 酚类的裂解等过程, 并生成煤气。 ( 5) 除尘系统 高温煤气带出的飞灰 , 大部分经一级旋风分离 器捕集 , 返回气化炉进一步气化利用 ; 二级旋风分离 器捕集的少量飞灰排出系统; 去其他工段利用。 ( 6) 废热回收系统及煤气净化系统 除尘后的热煤气依次进入废热锅炉、 蒸汽过热 器和脱氧水预热器回收热量, 再经洗涤塔净化冷却 , 送至下一工序。 ( 7) 操作控制系统 系统采用 DCS 集散型控制系统实现控制室集中 控制 , 对整个气化生产过程主要工艺参数进行自动监 测和控制, 由 DCS 系统完成实时监测指示、 自动调 节、 顺序控制、 安全连锁、 报警、 趋势记录和报表生成。 3 灰熔聚流化床粉煤气化技术工程化和工业应用 情况 灰熔聚流化床粉煤气化技术是一项适合我国煤 种和国情的先进的煤气化技术。为了适应当前化工 企业大型化、 规模化的发展方向, 目前, 灰熔聚流化 床粉煤气化技术正在不断完善、 改进的基础上 , 向加 压 大 型 化 发 展。 在 太 原 中 试 基 地 建 设 了 内 径 800 mm加压半工业示范装置 , 考察了加压气化工艺 特性和关键设备的性能。通过试验研究获得的规律 表明, 在操作压力等级分别为 1 . 0 M Pa 和 2 . 5 MP a 时 , 内径为 2 400 mm 的单台气化炉, 处理煤量可达 500 t / d 和 1 000 t /d , 可配套应用于大型化工合成系 统和先进的煤基发电系统。 根据规模的不同, 压力等级不同和氧化气化剂 不同等条件 , 可以配套应用于不同规模的合成氨原 料气、 合成甲醇原料气以及工业用燃料气等。目前 已有多家公司采用灰熔聚气化技术配套所需原料气 或燃料气, 已经和正在实施的工业化应用例子 :
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（． １陕西华祥能源科技集团有限公 司， 陕西 西安
摘
７ ０７ ； ． １０ ５ ２ 北京佳德 昌科技有限责任公 司 ， 北京
１０ ８ ） ０ ０ ５
要 ： 对 燃 气燃 烧 器 在 灰 融 聚 流化 床 粉 煤 气化 炉 上 首 次 应 用 时 需进 行 配 套 技 术设 计 的 问题 ， 绍 了灰 融 聚 流 针 介
关 键 词 ： 融聚 ； 煤 气化 炉 ； 化床 ； 气燃 烧 器 ； 新 设 计 ； 用 灰 粉 流 燃 创 应 ’ ｄｉ１ ．６６ ｊｉ ｎ １０ ｏ：０ ３９ ／． ｓ．０４—８０ ．０２ ０ ．０ ｓ ９ １２ １． ５０ ５
中图分类号 ： Ｑ ４ ． Ｔ ５２５
文献标识码 ： Ａ
０ｃ ． ｔ２０１ ２
・
化肥 设计
Ｃｈ ｍ ｉａ ｒｉｉｅ ｓｇ ｅ ｃ ｌＦｅ ｔ ｚ ｒＤｅ ｉ ｎ ｌ
１ ・ ６
第５ ０卷 第 ５期 ２１ ０ ２年 １ Ｏ月
燃 气 燃 烧 器 在 灰 融 聚 流化 床 粉 煤 气化 炉 上 的创 新 设 计 及 应 用
毕 可军Байду номын сангаас 龚永 贵。 ，
化 床 粉 煤 气 化 的技 术特 点 、 艺 流 程 以及 配套 技 术创 新 设 计 方 案 ； 述 了燃 气燃 烧 器 配 套 灰 融 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 工 论 炉 的 工 艺 流 程 特 点 、 火程 序要 求 以 及 气 化 炉 的 结构 布 置和 安 装 要 领 ； 结 了采 用创 新 设 计 后 燃 烧 器 的 应 用 效 果 。 点 总
Ｋｅ ｒ ： ｙ ｗｏ ｄｓ ＣＡＧＧ；ｐ ｌ ｅ ｚ ｄ ｃ ａ ａ ｉ ｅ ；ｆｕｄ ｚ ｄ ｂ ｄ；ｃ ｍｂ ｓｉ ｎ ｇ ｓ ｂ ｒ ｅ ；ｉ ｎ ｖ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｕ ｖ ｒ ｅ ｏ ｌｇ ｓｆ ｒ ｌ ｉ ｉｅ ｅ ｉ ｉ ｏ ｕ ｔ ａ ｕ ｒ ｎ ｏ ａｉ ｅ ｉ ｎ；ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｎ ｖ ｐ ｌｃ ｔｏ
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文章编 号 ： ０ １ ４—８０ （０ ２ ０ ０ １ ０ ０ ９ １ ２ １ ）５— ０ ６— ３
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