气化过程生产技术(上)

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1、第四章气化过程生产技术(上）煤气化生产技术移动床气化工艺2流化床气化工艺3概述1第四章气化过程生产技术气流床气化工艺4熔融床气化工艺5工业上常用炉型的比较62第一节概述12影响气化主要因素煤气化过程的主要评价指标3气化炉分类及结构3一、影响气化主要因素影响气化主要因素包括：气化原料理化性质、气化过程操作条件和气化炉构造等三个方面。气化原料理化性质对气化过程的影响包括煤水分、挥发分、硫分、灰分、黏结性、机械强度、热稳定性、灰熔点和煤的化学活性等。4二、煤气化过程的主要评价指标1．煤气质量2．气化强度:气化炉每单位炉截面积在每小时气化的煤质量二、煤气化过程的主要

2、评价指标3．煤气产率4．灰渣含碳量（原料损失）二、煤气化过程的主要评价指标5．碳转化率二、煤气化过程的主要评价指标6．气化效率气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之比。当不包括焦油时：当包括焦油时：二、煤气化过程的主要评价指标热效率计算公式如下：当不包括焦油时：当包括焦油时：二、煤气化过程的主要评价指标7．单炉生产能力8．消耗指标（1）水蒸气消耗量和蒸汽分解率（2）汽氧比（3）氧煤比★1.气固反应器类型⑴几种床层状态床层：若是在一个圆筒形的容器内安装一个多孔的水平分布板,并将固体颗粒堆放在分布板上,形成一层固体层,工程上称为”床层”,简称”床”.①

3、固定床：气流速度不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于固定状态,床层高度基本上维持不变.②流化床：气流速度提高,固体颗粒全部浮动起来,但是仍逗留在床层中不被流体带出.③气流床：进一步提高流速,固体颗粒不能继续逗留在床层中,开始被流体带出容器外,固体颗粒和分散流动与气体质点的流动类似.二、煤气化过程的主要评价指标以燃料在炉内的运动状况来分类，可将气化炉分为以下四种类型：固定床气化炉流化床气化炉气流床气化炉熔融床气化炉二、煤气化过程的主要评价指标煤气化炉的基本原理依据煤运动方式的不同，有多种气化方式：气化剂固定床煤粒不动气体穿过煤粒：6-50mm气体产

4、物气化剂流化床煤粒运动气体穿过煤粒：3-5mm气体产物气化剂气流床煤粒与气体同时穿过煤粒：70%小于0.075mm气体产物⑵几种床层状态的气化炉①固定床(移动床)气化炉原料：6~50㎜块煤或者煤焦加料方式：上部加料排灰方式：固态或者液态灰渣和煤气出口温度：不高炉内情况:煤焦与产生的煤气、气化剂与灰渣都进行逆向热交换②流化床气化炉原料：3~5mm加料方式：上部加料排灰方式：固态排渣灰渣和煤气出口温度：接近炉温炉内情况:悬浮沸腾③气流床气化炉原料：粉煤（７０％以上通过２００目）加料方式：下部与气化剂并流加料排灰方式：液态排渣灰渣和煤气出口温度：接近炉温炉内情况:

5、煤与气化剂在高温火焰中反应④熔池气化炉气－固－液三相反应气化炉原料：６㎜以下直至煤粉所有范围的煤粒加料方式：燃料与气化剂并流加入排灰方式：液态灰渣和煤气出口温度：接近炉温炉内情况:熔池是液态的熔灰、熔盐或熔融金属作为气化剂和煤的分散剂，作为热源供煤中挥发物的热解和干馏。各种床层气化炉的比较固定床流化床气流床熔融床气化过程块煤炉顶供给与热空气逆流，依次通过干燥区、气化区、燃烧区、焦碳与O2、H2O作用生成煤气中小颗粒煤粒在炉底供给高速气化剂和蒸汽带动下边流态翻滚、边在高温炉床内气化小煤粒的干或湿态与气化剂高速从喷燃器喷入，在高温高压欠氧下完成气化煤粉与氧一起从

6、喷嘴喷进熔融金属表面，在高温下瞬时气化气化温度°C440～1400800～11001200～1700>1500优点低温煤气易于净化*适于高灰熔点煤*技术成熟，全世界煤气化装置容量占90%*操作简单，动力消耗少*对耐火炉衬要求低*适于高灰熔点的煤碳转化率高*液态灰渣易排出放大容量：5000吨/日*负荷跟踪好（50%）*煤种适应性广煤种适应性广*气化效率高固定床流化床气流床熔融床缺点不适于焦结性强的煤*低温干馏产生煤焦油、沥青等*单段炉不易大型化，1200吨/日*容量较小1500吨/日*飞灰中未燃尽碳多（第二代利用灰团聚功能）*对耐火炉衬要求高（第二代用

7、水冷套）*适于低灰熔点煤适于低灰熔点煤碳转化（%）999597～99实用例Lurgi鲁奇炉液态排渣鲁奇炉WinkerKRWU-GASTexaco,shellK-T炉开发中★自热式气化炉中不同产热方式的比较反应物质优点缺点适用场合空气耗费少N2稀释了煤气低热值煤气H2高CH4含量H2的分离制造作为合成气时，CH4需进一步分离转化加热气O2可获得纯度高的煤气需制氧设备中热值煤气及合成气CaO不需要制造O2再生未解决合成气和加热气三、气化炉分类及结构第二节移动床气化工艺12移动床床层结构及温度分布常压发生炉煤气生产工艺3常压发生炉煤气生产工艺一、移动床床层结构及

8、温度分布移动床是一种古老的气化装置。燃料有褐煤、长焰