鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程

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1、第四节鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程4.第三代加压气化炉第三代加压气化炉是在第二代炉型上的改进，其型号为Mark-Ⅲ，是目前世界上使用最为广泛的一种炉型。其内径为Ф3.8m，外径Ф4.128m，炉体高为12.5m，气化炉操作压力为3.05Mpa。该炉生产能力高，炉内设有搅拌装置，可气化强黏结性烟煤外的大部分煤种。第三代加压气化炉如图4-3-21所示。图4-3-21第三代加压气化炉为了气化有一定黏结性的煤种，第三代气化炉在炉内上部设置了布煤器与搅拌器，它们安装在同一空心转轴上，其转速根据气化用煤的黏结性及气化炉生产负荷来调整，一般为10~20r/h，从煤锁加入

2、的煤通过布煤器上的两个布煤孔进入炉膛内，平均每转布煤15~20mm厚，从煤锁下料口到煤锁之间的空间，约能储存0.5h气化炉用煤量，以缓冲煤锁在间歇充、泄压加煤过程中的气化炉连续供煤。在炉内，搅拌器安装在布煤器的下面，其搅拌桨叶一般设有上、下两片桨叶。桨叶深入到煤层里的位置与煤的结焦性能有关，其位置深入到气化炉的干馏层，以破除干馏层形成的焦块。桨叶的材质采用耐热钢，其表面堆焊硬质合金，以提高桨叶的耐磨性能。桨叶和搅拌器、布煤器都为壳体结构，外供锅炉给水通过搅拌器、布煤器，最后从空心轴内中心管，首先进入搅拌器最下底的桨叶进行冷却，然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器，

3、最后从空心轴与中心管间的空间返回夹套形成水循环。该锅炉水的冷却循环对布煤搅拌器的正常运行非常重要。因为搅拌桨叶处于高温区工作，水的冷却循环不正常将会使搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水，从而造成气化炉运行中断。该炉型也可用于气化不黏结性煤种。此时，不安装布煤搅拌器，整个气化炉上部传动机构取消，只保留煤锁下料口到炉膛的储煤空间，结构简单。炉篦分为五层，从下到上逐层叠合固定在底座上，顶盖呈锥形，炉篦材质选用耐热、耐磨的铬锰合金钢铸造。最底层炉炉篦的下面设有三个灰刮刀安装口，灰刮刀的安装数量由气化原料煤的灰分含量来决定，灰分含量较少时安装1~2把刮刀，灰分含量较高时安装3

4、把刮刀。支承炉篦的止推轴承体上开有注油孔，由外部高压注油泵通过油管注入止推轴承面进行润滑。该润滑油为耐高温的过热缸油。炉篦的传动采用液压电动机（采用变频电动机）传动。液压传动具有调速方便，结构简单，工作平稳等优点。但为液压传动提供动力的液压泵系统设备较多，故障点增多，由于气化炉直径较大。为使炉篦受力均匀，采用两台电动机对称布置。在该炉型中，煤锁与灰锁的上、下锥形阀都有了较大的进步，采用硬质合金密封面，使煤、灰锁的运行时间延长，故障率减少。南非sasol公司在煤灰锁上、下锥阀的密封面采用了碳化硅粉末合金技术，使锥形阀的使用寿命延长到18个月以上。5.第四代加压气

5、化炉第四代加压气化炉是在第三代的基础上加大了气化炉的直径（达Ф5m），使单炉生产能力大为提高，其单炉产粗煤气量可达7500m3（标）/h（干气）以上。目前该炉型仅在南非sasol公司投入运行。6.鲁奇液态排渣气化炉鲁奇液态气化炉是传统固态排渣气化炉的进一部发展，其特点是气化温度高，气化后灰渣呈溶融态排出，因而使气化炉的热效率与单炉的生产能力提高，煤气的成本降低。液态排渣鲁奇炉如图4-3-22所示。图4-3-22大型液态排渣实验炉该炉气化压力为2.0~3.0Mpa，气化炉上部设有布煤搅拌器，可气化加强黏结性的烟煤。气化剂（水蒸汽+氧气）由气化炉下部喷嘴喷入，气化

6、时，灰渣在高于煤灰熔点(T2)温度下呈熔融状态排出，熔渣快速通过气化炉底部出渣口流入急冷器，在此被水急冷而成固态炉渣，然后通过灰锁排出。液态排渣气化炉有以下特点：(1)由于液态排渣气化剂的汽氧比远低于固态排渣，所以气化层的反应温度高，碳的转化率增大，煤气中的可燃成分增加，气化效率高，煤气中的CO含量较高，有利于生成合成气。(2)水蒸汽耗量大为降低，且配入的水蒸汽仅满足于气化反应，蒸汽分解率高，煤气中的剩余水蒸汽很少，故而产生的废水远小于固态排渣。(3)气化强度大，由于液态排渣气化煤气中的水蒸汽量很少，气化单位质量的煤所生成的湿粗煤气体积远小于固态排渣，因而煤气

7、气流速度低，带出物减少，因此在相同带出物条件下，液态排渣气化强度可以有较大的提高。(4)液态排渣的氧气消耗较固态排渣要高，生成煤气中的甲烷含量少，不利于生成城市煤气，但有利于生成化工原料气。(5)液态排渣气化炉体材料在高温下的耐磨、耐腐蚀性能要求高。在高温、高压下如何有效的控制熔渣的排出等问题是液态排渣的技术关键，尚需要进一步研究。二、加压气化炉及附属设备构造1.炉体(1)筒体加压气化炉的炉体不论何种炉型均是一个双层筒体结构的反应器。其外筒体承受高压，一般设计压力3.6MPa；温度260℃；内筒体承受低压，即气化剂与煤气通过炉内料层的阻力，一般设计压力为0.2

8、5MPa(外压)，温度310℃。内、外