煤气化炉的分类
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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、H
2、CO
2
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。它的特点是有一温度较高(一般为1600-1700℃)且高度稳定的熔池,粉煤和气化剂以切线方向高速喷入熔池内,池内熔融物保持高速旋转。此时,气、固、液三项密切接触,在高温条件下完成气化反应,生成H2和CO为主要成分的煤气。熔融床有三类:熔渣床、熔盐床和熔铁床。地下煤气化技术也属于熔融床气化。目前,没有成熟的熔渣床气化炉投入使用。
此外,气化炉按压力分可分为常压气化与加压气化。大于2MPa的气化统称为加压气化。还可按排渣方式分为固态排渣或液态排渣。气化残渣以固态方式排出气化炉的称固态排渣。气化残渣以液态方式排出又经急冷变成熔渣排出气化炉外的称为液态排渣。