常压固定床煤气发生炉用煤技术条件(标准状态：被代替)

常压气流床粉煤气化：1、K-T炉.

二、常压气流床粉煤气化(K-T炉) K-T法是柯柏斯托切克(Koppers—Totzek)的简称，1936年由德国柯柏斯（Koppers）公司的托切克（Totzek）工程师提出了常压粉煤部分氧化的原理并进行了初步试验，因而取名为柯柏斯－托切克（Koppers－Totzek）炉，简称K－T炉。1948年由联邦德国Koppers 公司、美国Koppers公司和美国矿务局共同在美国密苏里州进行中试，中试规模为36t／d 干煤粉，用以生产“费－托”合成气。第一台工业化装置于1952年建于芬兰，以后在西班牙、日本、比利时、葡萄牙、希腊、埃及、泰国、前民主德国、土耳其、赞比亚、南非、印度、波兰等17个国家20家工厂先后建设了77台炉子，主要用于生产合成氨和燃料气。经过工业化验证，是一种十分成熟常压粉煤气化制合成气的气化技术。 1、K-T炉气化炉有双头和四头两种结构。双头K-T气化炉如图4-42所示。炉身是一圆筒体，用锅炉钢板焊成双壁外壳，通常衬有耐火材料。在内外壳的环隙间产生的低压蒸汽，同时把内壁冷到灰熔点以下，使内壁挂渣而起到一定的保护作用。粉煤、氧气、蒸汽在炉头进行燃烧反应，火焰中心温度高达2000℃，在炉上部出口处约1400～1600℃，约有50％至60％的液态渣被气流带出，在缓慢冷却过程中，灰渣会黏附于废热锅炉表面，甚至结成大块渣瘤，破坏炉子的正常操作。为避免炉出口或废热锅炉结渣，必须在高温煤气中喷水，使气流温度在瞬间降至灰的软化温度（ST）以下，并使液渣固化以防粘壁。在高温气化环境条件下，炉子的防护除了用挂渣来起一定的作用外，更重要的是耐火材料的选择。最初采用硅砖砌筑，经常发生故障，后改用含铬的混凝土。后来用的加压喷涂含铬耐火喷涂材料，涂层厚达70mm，寿命可达3～5年。采用以氧化铝为主体的塑性捣实材料，效果也较好。图4-42 K-T气化炉

常压固定床煤气发生炉通用技术条件

常压固定床煤气发生炉通用技术条件机械行业标准JB7327-94 1995-07-01实施中华人民共和国机械部颁布实施

常压固定床煤气发生炉通用技术条件机械行业标准JB7327-94 1995-07-01实施 1.主题内容与适用范围本标准规定了常压固定床煤气发生炉的设计制造通用技术要求、试验方法与检验规则、标志、包装、运输、贮存和质量保证期。本标准适用于系统操作压力为常压，炉体夹套压力小于0.1Mpa的常压固定床煤气发生炉包括蒸汽集汽器，以下简称煤气发生炉。本标准不适用于煤气茶炉、煤气锅炉和以用煤气为副产品的其它常压型制气设备。 2.引用标准 GB699—88 优质碳素结构钢技术条件 GB713—86 锅炉用碳素钢和低合金钢钢板 GB2586—91 热量单位、符号与换算 GB2587—81 热设备能量平衡通则 GB2588—81 设备热效率计算通则 GB2589—81 综合能耗计算通则 GB3274—88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB3768—83 噪声源声功率的测定----简易法 GB4879—85 防锈包装 GB6222—86 工业企业煤气安全规程 GB7561—87 合成氨用煤质量标准 GB9143—88 常压固定床煤气发生炉用煤质量标准 GB9437—88 耐热铸铁件 GB9439—88 灰铸铁件 GB11352—89 一般工程用铸造碳钢件 GBJ58—83 爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范 JBJ11—82 发生炉煤气站设计规范 TJ28—78 城市煤气设计规范 JB2880—81 钢制焊接常压容器技术条件 JB2536—80 压力容器油漆、包装运输 JB4403—87 蠕墨铸铁件 JB/ZQ4000—86 通用技术条件 JB/ZQ4286—86 包装通用技术条件 JB/ZQ4295—86 不锈钢、耐酸、耐热锻件用钢 JB/ZQ4297—86 合金铸钢 3.技术要求 3.1一般要求 3.1.1煤气发生炉应符合本标准规定，并按照规定程序批准的图样和技术文件制造。 3.1.2煤气发生炉的设计和改进，应符合JBJ11、TJ28、GB6222和城市煤气安全规程的有关规定。 3.1.3煤气发生炉性能见表1 表1 3.1.4可靠性质量指标制气工艺混合煤气水煤气 3.1. 4.1在规定使用条件下用煤质量标准 GB9143 GB7561 年连续运行率应大于82%。煤种无烟煤烟煤无烟煤或焦炭 3.1. 4.2在规定使用条件下，产品气化效率% ＞72 ＞75 ＞55 性能和精度在给定范围输出强度MJ/m2h ＞4000 ＞4500 ＞3200 内的保持时间不少于10年。注：煤气发生炉的输出强度是指炉膛直径横截面积每平方米每小时输出的煤气热量

循环流化床讲解

一、循环流化床锅炉的原理（一）循环流化床的工作原理 1．流化态过程当流体向上流过颗粒床层时，其运动状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过。当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由分布板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托。此时，对于单个颗粒来讲，它不再依靠与其他邻近颗粒的接触而维持它的空间位置，相反的，在失去了以前的机械支撑后，每个颗粒可在床层中自由运动；就整个床层而言，具有了许多类似流体的性质。这种状态就被称为流态化。颗粒床层从静止转变为流态化时的最低速度，称为临界流化速度。快速流态化流体动力特性的形成对循环流化床是至关重要的。 2．循环流化床锅炉的基本工作原理高温炉膛的燃料在高速气流的作用下，以沸腾悬浮状态（流态化）进行燃烧，由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。一次风由床底部引人以决定流化速度，二次风由给煤口上部送人，以确保煤粒在悬浮段充分燃烧。炉内热交换主要通过悬浮段周围的膜式水冷壁进行。（二）流化床燃烧设备的主要类型流化床操作起初主要应用在化工领域，本世纪60年代开始，流化床被用于煤的燃烧。并且很快成为三种主要燃烧方式之一，即固定床燃烧、流化床燃烧和悬浮燃烧。流化床燃烧

过程的理论和实践也大大推动了流态化学科的发展。目前流化床燃烧已成为流态化的主要应用领域之一，并愈来愈得到人们的重视。流化床燃烧设备按流体动力特性可分为鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉，按工作条件又可分为常压和增压流化床锅炉。这样流化床燃烧锅炉可分为常压鼓泡流化床锅炉、常压循环流化床锅炉、增压鼓泡流化床锅炉和增压循环流化床锅炉。其中前三类已得到工业应用，增压循环流化床锅炉正在工业示范阶段。循环流化床又可分为有和没有外部热交换器两大类。（如图a和b）（三）循环流化床锅炉的特点 1．循环流化床锅炉的主要工作条件 2．循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉可分为两个部分。第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离设备、固体物料再循环设备和外置热交换器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成，上述部分形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与常规火炬燃烧锅炉相近。循环流化床燃烧锅炉的基本特点如下：（1）燃料适应性广，几乎可燃烧一切煤种；（2）低污染燃烧，脱硫效率高达90% （3）燃烧热强度大，炉膛体积比一般常规锅炉小得多；（4）床内传热系数高，可减少受热面的金属磨损，使受热面布置紧凑；（5）负荷调节性能好、范围大（30%－100%），低负荷下稳定燃烧特性好；（6）灰渣可综合利用；（7）循环流化床锅炉电耗比煤粉炉小10%；（8）只需将煤破

气流床煤气化过程中的主要反应及工艺性能主要评价指标研究

气流床煤气化过程中的主要反应及工艺性能主要评价指标研究【摘要】煤气化过程是煤炭的一个热化学加工过程，它是以煤为原料，以氧气（空气、富氧或工业纯氧）、水蒸汽等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。煤气的有效气体成分、产气率、碳转化率等气化性能主要取决于煤与气化剂的种类，以及进行气化过程的工艺条件。【关键词】煤化工；工艺条件；反应体系；有效气体；化学平衡；评价指标；综合效益 0 引言气流床气化过程实际上是煤炭在高温下的热化学反应过程，涉及气化剂与煤之间的反应，以及反应产物与煤、反应产物之间的化学反应，因此，气流床煤气化反应是一个及其复杂的反应体系。在此反应体系中，煤会发生一系列复杂的物理变化和化学变化，主要过程有粉煤的干燥、裂解，挥发分的析出、燃烧，以及煤焦、挥发分与气化剂的反应等。这些变化主要取决于煤种，同时也受温度、压力和气化炉型式等的影响。 1 气化过程的主要反应 1.1 热解过程的主要反应煤热解的化学反应异常复杂，其间反应途径甚多。煤热解反应通常包括裂解和缩聚两大类反应。在热解前期以裂解反应为主，而热解后期以缩聚反应为主。一般来讲，热解反应的宏观形式为： 1.1.1 裂解反应根据煤的结构特点，裂解反应大致有四类。 1）桥键断裂生成自由基。桥键的作用在于联系煤的结构单元，在煤的结构中，主要的桥键有：- CH2 - CH2 -，- CH2 -，- CH2 -O-，-O-，-S-S-等。它们是煤结构中最薄弱的环节，受热后很容易裂解生成自由基。并在此后与其他产物结合，或自身相互结合。 2）脂肪侧链的裂解。煤中的脂肪侧链受热后容易裂解，生成气态烃，如CH4，C2H6，C2H4等。 3）含氧官能团的裂解。-OH煤中含氧官能团的稳定性顺序为：-CH>=C=O>-COOH

固定床气化工艺简介：1、固定床气化的特点.

煤炭气化技术是煤化工产业化发展很重要的单元技术。煤炭气化技术在中国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业，气化的核心设备气化炉大约有9000多台，其中以固定床气化炉为主。近20年来，中国引进的加压鲁奇炉、德士古、水煤浆气化炉等，主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。中国先后从国外引进的煤炭气化技术多种多样。如引进的水煤浆气化装置有1987年投产的鲁南煤炭气化装置(二台炉、一开一备，单炉日处理450吨煤，2.8MPa)，1995年投产的吴泾煤炭气化装置(四台炉，三开一备，单炉日处理500t煤，4.0 MPa)、1996年投产的渭河煤炭气化装置(三台炉，二开一备，单炉日处理820t煤，6.5MPa)，2000年7月投产的淮南煤炭气化装置(三台炉，无备用，单炉日处理500t煤，4.0MPa)等。进行煤炭气化的设备叫气化炉。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(又叫流化床)、气流床和熔融床等。图4-16 三种典型气化工艺过程（a）固定床，800～1000℃，块煤（3～30mm或6～50mm）；（b）流化床，800～1000℃，碎粉煤（1～5mm）；（c）气流床，1500～2000℃，煤粉（小于0．1mm）此外，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；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。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、固定床气化工艺简介 1、固定床气化的特点移动床（固定床）是一种较老的气化装置。燃料主要有褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤、焦炭等，气化剂有空气、空气一水蒸气、氧气一水蒸气等，燃料由移动床上部的加煤装置加入，底部通入气化剂，燃料与气化剂逆向流动，反应后的灰渣由底部排出。固定床气化炉又

50万吨年煤气化生产工艺

咸阳职业技术学院生化工程系毕业论文（设计） 50wt/年煤气化工艺设计 1.引言煤是由古代植物转变而来的大分子有机化合物。我国煤炭储量丰富，分布面广，品种齐全。据中国第二次煤田预测资料，埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为2.6万亿t。其中大别山—秦岭—昆仑山一线以北地区资源量约2.45万亿t，占全国总资源量的94%；其余的广大地区仅占6%左右。其中新疆、内蒙古、山西和陕西等四省区占全国资源总量的81.3%，东北三省占 1.6%，华东七省占2.8%，江南九省占1.6%。煤气化是煤炭的一个热化学加工过程，它是以煤或煤焦原料，以氧气（空气或富氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性的气体的过程。气化时所得的可燃性气体称为煤气，所用的设备称为煤气发生炉。煤气化技术开发较早，在20世纪20年代，世界上就有了常压固定层煤气发生炉。20世纪30年代至50年代，用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、常压温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化，这批煤气化炉型一般称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术开发始于20世纪60年代，由于当时国际上石油和天然气资源开采及利用于制取合成气技术进步很快，大大降低了制造合成

气的投资和生产成本，导致世界上制取合成气的原料转向了天然气和石油为主，使煤气化新技术开发的进程受阻，20世纪70年代全球出现石油危机后，又促进了煤气化新技术开发工作的进程，到20世纪80年代，开发的煤气化新技术，有的实现了工业化，有的完成了示范厂的试验，具有代表性的炉型有德士古加压水煤浆气化炉、熔渣鲁奇炉、高温温克勒炉（ETIW）及干粉煤加压气化炉等。近年来国外煤气化技术的开发和发展，有倾向于以煤粉和水煤浆为原料、以高温高压操作的气流床和流化床炉型为主的趋势。 2.煤气化过程 2.1煤气化的定义煤与氧气或（富氧空气）发生不完全燃烧反应，生成一氧化碳和氢气的过程称为煤气化。煤气化按气化剂可分为水蒸气气化、空气（富氧空气）气化、空气—水蒸气气化和氢气气化；按操作压力分为：常压气化和加压气化。由于加压气化具有生产强度高，对燃气输配和后续化学加工具有明显的经济性等优点。所以近代气化技术十分注重加压气化技术的开发。目前，将气化压力在P＞2MPa 情况下的气化，统称为加压气化技术；按残渣排出形式可分为固态排渣和液态排渣。气化残渣以固体形态排出气化炉外的称固态排渣。气化残渣以液态方式排出经急冷后变成熔渣排出气化炉外的称液态排渣；按加热方式、原料粒度、汽化程度等还有多种分类方法。常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床床气化。 2.2 主要反应煤的气化包括煤的热解和煤的气化反应两部分。煤在加热时会发生一系列的物理变化和化学变化。气化炉中的气化反应，是一个十分复杂的体系，这里所讨论的气化反应主要是指煤中的碳与气化剂中的氧气、水蒸汽和氢气的反应，也包括碳与反应产物之间进行的反应。习惯上将气化反应分为三种类型：碳—氧之间的反应、水蒸汽分解反应和甲烷生产反应。 2.2.1碳—氧间的反应碳与氧之间的反应有： C+O2=CO2（1）

GB50195-94发生炉煤气站设计规范

发生炉煤气站设计规范(GB50195-94) １总则 1.0.1为使发生炉煤气站的设计能保证安全生产，节约能源，保护环境，做到技术先进，经济合理，制定本规范。 1.0.2本规范适用于工业企业新建、扩建和改建的常压固定床发生炉煤气站和煤气管道的设计。对扩建和改建的工程，应合理地充分利用原有的设备、管道、建筑物和构筑物。本规范不适用于水煤气站和水煤气管道的设计。 1.0.3发生炉煤气站的环境保护设施，必须与主体工程同时设计，各项有害物质的排放和噪声的危害必须严格控制，并应符合国家现行有关标准的规定。 1.0.4发生炉煤气站和煤气管道的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。２术语 2.0.1发生炉煤气站为生产煤气而设置的主厂房、煤气排送机间、空气鼓风机间、煤和灰渣贮运、循环水系统以及辅助设施等建筑物和构筑物的总称。 2.0.2运煤栈桥运输煤、焦炭或灰渣的胶带走廊。 2.0.3破碎筛分间装有煤或焦炭的破碎设备或筛分设备的房间。 2.0.4受煤斗在煤场内或机械化运煤设备前的贮煤斗。 2.0.5末煤粒度为0.13ｍｍ的煤。 2.0.6机械化运输胶带输送机、多斗提升机、刮板机和水力除灰渣等运输方式。 2.0.7半机械化运输单轨电葫芦、单斗提升机、电动牵引小车、有轨手推矿车和简易运煤机械等运输方式。 2.0.8磁选分离设施在运煤系统上装磁选设备、悬吊式磁铁分离器、电磁胶带轮。 2.0.9小型煤气站在标准状态下，煤气设计产量小于或等于6000m3/h的煤气站。 2.0.10中型煤气站在标准状态下，煤气设计产量介于6000m3/h小型煤气站和50000m3/h大型煤气站之间的煤气站。 2.0.11大型煤气站在标准状态下，煤气设计产量大于或等于50000m3/h的煤气站。 2.0.12一般通道室内操作和检查经常来往通过的地方。 2.0.13主要通道设备安装和检修运输用的室内干道。 2.0.14搅捧搅松煤气发生炉炉内煤层的装置。 2.0.15煤气净化设备竖管、旋风除尘器、电气滤清器、洗涤塔、间接冷却器、除滴器等的总称。 2.0.16电气滤清器湿式电气除尘器、电除焦油器、静电除尘器的总称。 2.0.17除滴器去除煤气中的水滴的设备。 2.0.18钟罩阀煤气发生炉出口放散煤气或烟气的装置。 2.0.19止逆阀防止煤气发生炉内煤气向空气管内倒流的装置。 2.0.20爆破阀煤气爆炸时阀内膜片破裂泄压后，阀盖由于重锤的作用，自动闭上，能起安全作用的阀。 2.0.21自然吸风装置供煤气发生炉压火时自然通风的设备。 2.0.22排水器排除煤气管道内冷凝水的设备。 2.0.23煤气管伸缩器煤气管道上热膨胀补偿用的装置。 2.0.24盲板煤气设备或管道的法兰间用于临时隔断的堵板。 2.0.25撑铁设在煤气设备或管道的法兰前后，用于装卸盲板、盲板垫圈的支撑。３煤种选择

固定床间歇式制气过程的热量回收

固定床间歇式制气过程的热量回收关键词：热量回收的途径效益成本炉内热交换固定床间歇式制取半水煤气过程中，如要增产、降耗，首先应侧重于有效热能的转换率；其次对伴生的废热、废气、废渣、废低能热水也要设法回收利用。废热的回收效率和成本，对节能降耗有重大影响。过去人们多侧重于排出造气炉后的气体显热回收，可燃气体的化学潜热回收，机械未燃物的再燃烧利用，用以产生蒸汽和过热蒸汽，实现造气过程中的蒸汽自给，这在近10年内许多厂已经实现了。 1造气炉外部的热量回收 1.1煤气显热回收开始设计中仅有上行煤气在废锅中进行显热回收，下行煤气热量较低，予以放弃。后来发展成上下行煤气显热都回收。现在发展成多炉共用一个集中显热回收锅炉，效率提高很多。 1.2吹风气潜热回收近10年来小化肥使用多炉共用吹风气燃烧炉技术已比较成熟，能把吹风气中显热、潜热释放出来，产生高质量的过热蒸汽，能达到350℃左右。砍风气燃烧锅炉运行有自身的缺陷，由于吹风气热值很低，不能维持自燃，需用附助燃料助燃．使其炉膛温度维持在700℃以上，才可安全的自燃。一般助燃燃料为合成弛放气。如果弛放气气源不足，就要用气柜中的水煤气助燃，使成本增加，或放弃几台炉子的吹风气，以维持炉温．但造成损失。其实就补充热源而论，再设计一个烟煤燃烧炉或小型沸腾床燃烧炉，来保证燃烧室维持正常温度，是简单可行的办法。能用低价的能源可获得同样的目的，并可充分发挥吹风气燃烧炉的潜力，保证锅炉满负荷运行。现没有这样的产品是由于设计人员过于“正统”和弛放气作为废气，气源充足。 1.3废渣的热能回收造气生成的废渣有多种，详见表1 表1造气生成的废渣/% 占原料煤总量20%的能源废弃是一大损失，近年来发展的沸腾床和循环流化床锅炉，已使这部分能源得到了利用，节省了动力煤的消耗，使吨氮成本降了一个台阶。 1.4废水所携带的低位能基本上未回收以上所述都是造气炉外部的热能回收，大都是采取间接管壁换热形式，以消耗大量钢材为代价的，动不动就是锅炉，产品是低压低热蒸汽。由于是管壁间接换热，回收热能焓值较低，温差小，所以效率不高，成本不低；又由于固定投资不是小数，常使一些资金困难的化肥厂望而止步，维持能源的高消耗。 2造气炉内部的热量回收对应造气炉外部的热量同收，还有一个内部热量回收过程。间歇制气法能占有一席之地的原因之一就是其内部热量回收大于连续法，排出炉外的显然损失较低，一般小于300℃，

煤气发生炉设计规范

1 总则 1.0.1 为使发生炉煤气站的设计能保证安全生产，节约能源，保护环境，做到技术先进，经济合理，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于工业企业新建、扩建和改建的常压固定床发生炉煤气站和煤气管道的设计。对扩建和改建的工程，应合理地充分利用原有的设备、管道、建筑物和构筑物。本规范不适用于水煤气站和水煤气管道的设计。 1.0.3 发生炉煤气站的环境保护设施，必须与主体工程同时设计，各项有害物质的排放和噪声的危害必须严格控制，并应符合国家现行有关标准的规定。 1.0.4 发生炉煤气站和煤气管道的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。 2 术语 2.0.1 发生炉煤气站producer gas station 为生产煤气而设置的主厂房、煤气排送机间、空气鼓风机间、煤和灰渣贮运、循环水系统以及辅助设施等建筑物和构筑物的总称。 2.0.2 运煤栈桥overhead bridge for coal conveyer 运输煤、焦炭或灰渣的胶带走廊。 2.0.3 破碎筛分间crasher and screen room 装有煤或焦炭的破碎设备或筛分设备的房间。 2.0.4 受煤斗coal receiving hopper 在煤场内或机械化运煤设备前的贮煤斗。 2.0.5 末煤pulverized coal 粒度为0—13mm的煤。 2.0.6 机械化运输transport by conveyer 胶带输送机、多斗提升机、刮板机和水力除灰渣等运输方式。 2.0.7 半机械化运输transport by simple machine 单轨电葫芦、单斗提升机、电动牵引小车、有轨手推矿车和简易运煤机械等运输方式。 2.0.8 磁选分离设施magnetic separator 在运煤系统上装磁选设备、悬吊式磁铁分离器、电磁胶带轮。 2.0.9 小型煤气站small type gas station 在标准状态下，煤气设计产量小于或等于6000m3/h的煤气站。 2.0.10 中型煤气站medium type gas station 在标准状态下，煤气设计产量介于6000m3/h小型煤气站和50000m3/h大型煤气站之间的煤气站。

我对煤气化固定床工艺的认知

我对煤气化固定床工艺的认知杜始南江西昌昱公司造气技改设计所2011-4-23 以下是我看了许多书后记下的使我对煤气化固定床工艺知道了一点点，并有了一定的认识的记录。现发表供各位参考。 A 、煤部分氧化制合成气和冶金能源、热风加压煤气化工艺的发展过程：一、第一台固定床造气炉1882年设计，1913年工业化，1915年引进我国，气化强度150-300Kg/M2.h(常压)850-1500 Kg/M2.h(加压) 二、煤部分氧化生产合成气（CO+H2）合成气加工得到氨醇醇类：甲醇、二甲醚（DME）、乙醇、低碳混合醇烃类：其他碳氧化合物、合成气羰基化制醋酸、醋酐、草酸烷烃类：低碳烯烃、芳烃、油品（汽油、柴油、煤油）深加工烯烃：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯深加工甲醇：碳酸二甲酯（DMC）、甲基叔丁基醚（MTBE）、醋酸、醋酸乙烯三、冶金能源、热风加压煤气化工艺生产燃烧用煤气炉上压力提到3.5KPa（＜1.0KPa时，CH4---1.5-2.0%;＞3.0KPa 时，CH4---2.5-3.2%）,出炉温度450-550℃，提高入炉（空气+蒸汽）的温度，提高煤气热值。

在0℃101.325KPa标态时的热值数据： CO 12.644MJ/NM3 H2 10.76MJ/NM3 CH4 35.80MJ/NM3 H2S 23.70MJ/NM3 B 、煤气化技术的重大突破一、工业制氧装置的开发，用氧代替空气进行煤气化氧的气化强度大，煤气质量好，气化效率高。【缺点：制氧成本高】深度冷冻制氧可获得压力为50kpa纯度为99.6%的氧气（内泵加压），已广泛用于煤的加压气化。氧的成本以0.6KMH/NM3计。（N2纯度作到99.9%作置换用惰气）膜分离吸收N2可获得25-40%纯度的氧，已广泛用于蒸汽锅炉高效燃烧。变压吸附制氧排出压力为150kpa纯度为90%的氧（其他为5%N2+5%Ar）时电耗较省，氧的成本以0.40KWH/NM3计.（N2纯度作到99.9%作置换用惰气）；变压吸附制氧排出压力为常压时（几kpa），纯度为99.5%时，电耗上升，氧的成本为0.5kws/NM3计。二、加压气化技术的开发，使生产大型化由于气化过程生成的煤气体积远较氧气为大，压缩氧气的动力消耗大大低于压缩煤气的动力消耗（仅为1/6）；加压操作反应

制气-4-常压固定床间歇煤气炉系统增产降耗分析

常压固定床间歇煤气炉系统增产降耗分析许志伟山西省·天脊中化高平化工有限公司现阶段常压固定床间歇煤气炉在中、小氮肥企业仍占主导地位，而采用φ2610～φ2650炉的不同企业吨氨耗原料煤和单炉产气量的生产水平相差较大。本文就造气工段的工艺指标、设备配置、操作方法等对合成氨增产降耗的影响进行分析，并提出建议，供同行参考。 1 炉型的选择我国目前氮肥企业中，φ2400～φ3600常压固定床间歇煤气炉占85%以上。其中，φ2400炉占5%左右，φ2650（包括φ2610）炉占70%左右，φ3600炉占3%左右，φ2800炉占8%左右。这种炉型是从UGI炉型上改造而成的，其炉底总成结构强度大，炉底传动系统阻力小，DCS油压系统控制安全，稳定，有效制气时间长，设备故障低，吹风效率高，显热和潜热损失减少，碳的有效转化率高。在这些炉型中笔者认为φ2650mm炉是首选炉型。 2 工艺指标的确定 2.1 上行煤气温度实验表明，煤在100℃左右就能释放其吸收的气体和水分，200～250℃析出热解水，300～400℃时煤中的挥发分及焦油的蒸气就会很快地放出，这一温度称为分解温度。在分解温度下热稳定性差的煤就出现破裂和粉化。所以，我们应该把上行温度（炉面温度）控制在200℃以下，挥发分及焦油在上行制气阶段不被带入煤气系统，利用下吹制气燃烧焦油使其气化分解，促使降低半水煤气中的焦油含量，从而降低显热损失和炉面新煤不粉化。 2.2 下行煤气温度下吹阶段制气是因为要建立固定的气化床，利用下吹阶段制气的蒸汽把火层往下赶，稳固气化床是第一目的，下吹阶段制气是第二目的。下行煤气温度高低的确定首先考虑的是炉下传动机械安全运行有保证，其次根据灰渣的比容（0.795kJ/kg/℃，建立足够的灰渣层，回收下吹制气的显热。对流热传递数据表明，下行煤气温度应控制在入炉蒸汽温度正负20℃内。 2.3 灰渣层厚度灰渣厚度的确定由多种因素而定，如入炉煤粒度和质量，炉箅最大旋直径与夹套锅炉壁的距离，炉箅底座高度，炉底排灰口的大小，灰盘与夹套锅炉内壁构成的角度（堆积角），煤气炉的高径比，下行煤气温度等。不同企业，不同炉型的炉底总成结构不一样，灰渣层厚度也是不一样的，灰渣层的厚度是一个经验指标，一般控制在350～600mm。 2.4 炉渣返碳指标灰渣返碳高对消耗影响较大。灰渣返碳高低，是由煤气炉设备本身结构、入炉原料煤内外在质量和

固定床气化工艺简介：2、固定床气化的过程原理.

2、固定床气化的过程原理固定床气化炉内的气化过程原理如图4-17所示。图4-17 固定床气化的原理可见，在固定床气化炉中的不同区域中，各个反应过程所对应的反应区域界面比较明显。当炉料装好进行气化时，以空气作为气化剂或以空气（氧气、富氧空气）与水蒸气作为气化剂时，炉内料层可分为六个层带，自上而下分别为：空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层，气化剂不同，发生的化学反应不同。由于各层带的气体组成不同，温度不同，固体物质的组成和结构不同，因此反应的生成物均有一定的区别。各层带在炉内的主要反应和作用都不同。 (1)灰渣层灰渣层中的灰是煤炭气化后的固体残渣，煤灰堆积在炉底的气体分布板上具有以下三个方面的作用。 ①由于灰渣结构疏松并含有许多孔隙，对气化剂在炉内的均匀分布有一定的好处。 ②煤灰的温度比刚入炉的气化剂温度高，可使气化剂预热。 ③灰层上面的氧化层温度很高，有了灰层的保护，避免了和气体分布板的直接接触，故能起到保护分布板的作用。灰渣层对整个气化操作的正常进行作用很大，要严格控制。根据煤灰分含量的多少和炉子的气化能力制定合适的清灰操作。灰渣层一般控制在100~400mm 较为合适，视具体情况而定。如果人工清灰，要多次少清，即清灰的次数要多而每次清灰的数量要少，自动连续出灰效果要比人工清灰好。清灰太少，灰渣层加厚，氧化层和还原层相对减少，将影响气化反应的正常进行，增加炉内的阻力；清灰太多，灰渣层变薄，造成炉层波动，影响煤气质量和气化能力，容易出现灰渣熔化烧结，影响正常生产。灰渣层温度较低，灰中的残碳较少，所以灰渣层中基本不发生化学反应。 (2)氧化层也称燃烧层或火层，是煤炭气化的重要反应区域，从灰渣中升上来的预热气化剂与煤接触发生燃烧反应，产生的热量是维持气化炉正常操作的必要条件。氧化层带温度高，气化剂浓度最大，发生的化学反应剧烈，主要的反应为： 22CO O C →+ CO O C 222→+

气流床煤气化辐射废锅内多相流动与传热

第60卷第12期化工学报Vo l160No112 2009年12月CIESC Jo ur nal December2009研究论文气流床煤气化辐射废锅内多相流动与传热倪建军1,梁钦锋1,周志杰1,张玉柱2,于广锁1 (1华东理工大学煤气化教育部重点实验室,上海200237; 2神华宁夏煤业集团有限责任公司,宁夏银川750004) 摘要:采用多相流动与传热模型耦合的数值方法,对气流床煤气化辐射废锅内多相流场与传热过程进行了数值模拟。在Euler坐标系中采用组分输运模型计算气体组分扩散过程,并通过realizable k-E湍流模型计算炉内流场,煤渣颗粒运动轨迹在L agr ang e坐标系中计算,并考虑了气固相间双向耦合。利用灰气体加权和模型与离散坐标法相结合,计算了炉内辐射传热过程,并考虑了煤渣颗粒的热辐射特性。结果表明:炉体入口存在张角约为10b的中心射流区,其流速和温度均较高,且周围存在明显回流区,回流区内部分颗粒富集;大部分颗粒直接落入渣池,且粒径越大落入渣池时温度越高;炉内温度分布除中心射流区,整体分布均匀,且随壁面灰渣厚度的增加而升高;计算结果与实验测量结果及文献值基本一致。关键词:辐射废锅;辐射传热;多相流;煤气化中图分类号:T Q546;T K11+4文献标识码:A文章编号:0438-1157(2009)12-2997-09 Mu ltiphase flow and heat transfer in en trained-flow coal gasification radian t syngas cooler N I Jianju n1,LIAN G Qinfen g1,ZHOU Zhijie1,ZH AN G Yuzhu2,YU Guangsuo1 (1K ey Labor ator y of Coal Gasif ication,M inistr y of Education,E ast China Univer sity of S cience and T echnology,S hanghai200237,China;2Shenhua N ingx ia Coal Group Cor p o ration L imi ted,Yinchuan750004,N ingx ia,China) Abstract:The process of m ultiphase flow and heat transfer in an entrained-flo w coal gasificatio n r adiant syng as cooler(RSC)w as simulated by coupling the m ultiphase flow m odel and heat transfer model1The gas phase flow field w as calculated by realizable k-E model w ith an Euler m ethod w hile the discrete random w alk(DRW)w as applied to tr ace the particles,and the interaction betw een gas and particles w as consider ed1The radiative properties of syngas mixture w ere calculated by Weig hted-Sum-of-Gray-Gases (WSGG)model1The discrete o rdinates model(DOM)w as used for m odeling the radiative heat transfer, and the effect of slag particles on radiative heat tr ansfer w as included1Results show ed that the ex panding ang le of inlet jet is10b,w here the temperature and velocity are hig her than other area.s1The recirculation region around the inlet jet has a higher particle co ncentratio n1M ost of the slag par ticles are straig htly dro pped into the slag poo l,and the larg er the particle,the faster the dr opping and the higher the temperature it w ill have1The tem perature distr ibutio n in RSC is uniform ex cept the inlet jet reg ion,and the temperature increases w ith the increase in ash/slag deposition thickness1T he mathematical models for 2009-04-22收到初稿,2009-08-31收到修改稿。联系人:于广锁。第一作者:倪建军(1983-),男,博士研究生。基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2004C B217707);国家自然科学基金项目(20876048);教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-06-0416);教育部长江学者与创新团队发展计划项目(IRT0620)。 Received date:2009-04-22. Correspon ding auth or:Prof.YU Guangsuo,gsyu@ ecust1edu1cn Foun dation item:s upported by th e National Basic Research Program of Chin a(2004CB217707)and th e National Natu ral Science Fou ndation of Chin a(20876048).

固定床煤造气工艺

固定床间歇造气技术资料一、概况１固定床间歇气化炉的发展固定床间歇气化煤气发生炉从1958年的Ф1980 mm开始，逐步扩径到Ф2260mm、Ф2400 mm、Ф2600 mm、Ф2800 mm、Ф3000等等规格。它们的基本结构一样，即半水夹套锅炉，原设计高度为1845㎜，扩径改造过程中，在原水夹套设计基础上加高300～900㎜不等。直筒型上炉体为内砌耐火材料，采用人工手动加焦（煤），后改为半自动到全自动加焦（煤）。Ф1980～Ф2400 mm这几种炉持续使用近35年，现在仍然有一些小企业在用。Ф2600 mm系列炉20世纪90年中期已开始改造，近10年使用后改为Ф2800 mm，已达到极限。２各炉型经典改造过程我国建国初期结合国家的状况而设计。刚开初对原料的要求比较苛刻，要求是高温冶金焦，且粒度为25～75㎜。中期改为优质山西晋城无烟块煤。煤气炉运行较稳定，气量和气质都很好（负荷轻）。后期随着各企业规模扩大，煤炭紧张，改烧劣质煤，一些设备改造不匹配，没有系统性改造，暴露的问题就多了。炉况不稳定，易恶化，“二差”、“三高”、“一短”随时出现，即发气量差，气质差，煤耗高，蒸汽消耗高，煤气温度高，设备寿命短。为烧好劣质煤，广大造气专业人员和科技人员多年来共同努力，对煤气炉不断进行系统改造，使中国特色的小型炉又有新的生机。经典的改造情况（系统性全方位改造）如下。（1）煤气系统流程四炉—站—机—锅（组合）—塔，即四台炉共用一台油压泵站，一台空气鼓风机，一台废锅炉（上废锅下过热器），一台洗气塔。（2）蒸气流程水夹套及废热锅炉自产蒸汽，去过热器过热，回蒸汽缓冲罐（罐容积不小于35～40 m3），放在四炉中间，尽量靠近炉子，蒸汽总管Ф377 mm或Ф426 mm，单炉支管Ф273 mm或Ф325 mm，四台炉以上可将缓冲罐连通使用。这样便于蒸汽压力的稳定，有利于造气炉工况的稳定。（3）吹风气回收流程无论上第二代（中燃式）还是第三代（下燃式）吹风回收系统，采用微负压的工艺（有数种流程）。根据企业自身状况，选择适合工艺需求的流程。（4）空气流程四台炉共用一台空气鼓风机，总管Ф1000㎜、支管Ф700 mm、上吹加氮Ф273 mm。（5）油压流程油路总管Ф76mm、支管Ф38 mm，泵站设连锁装置，设置低限为3.8MPa，若到低限另一台自动开启，保持油压系统正常，减少阀门因油压系统波动大，导致开关慢或开关不到位，影响造气炉的稳定运行的情况。（6）高径比煤气炉逐步扩径改造，但每次扩径都未重视高径比，导致高径比严重失调，即扩径后截面积大了，也不多产气，反而出现炉况不稳定，一些企业扩径改造运行一段时间又改回来，走回头路。其实他们没有把扩径后运行不正常的真正原因找出来，盲目行动，草率行事，使企业蒙受较大的经济损失。煤气炉改造不光要考虑整体合理高径比，还应考虑水夹套的高径比。过低，夹套易挂壁，一般半水夹套高径比为1∶1。煤气炉整体高径比块煤为2∶1；型煤2.2∶1。

几种常用煤气化技术的优缺点

几种煤气化技术介绍煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。一Texaco水煤浆加压气化技术德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石<助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。其优点如下： <1）适用于加压下<中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。 <2）气化炉进料稳定，因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。 <3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。同等生产规模，装置投资少。该技术的缺点是： <1）因为气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。 <2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁<一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 <3）一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队，经过20多年的研究，和兖矿集团有限公司合作，成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。

间歇式

间歇式、固定床煤气炉造气生产中的炉况优化控制技术作者/来源：李晓刚 (河北科技大学德隆公司石家庄 050018) 日期：2007-2-13 1 概述合成氨生产造气非常重要，造气费用几乎占合成氨生产成本的60％以上。为此，造气生产得到了广泛地重视。人们期盼的造气生产专用控制技术也是从无到有，从低级到高级，达到现代化水平。我公司一直是致力于这些专用控制技术的开发，推广工作。在20世纪90年代，造气生产普遍采用的微机油压控制技术；蒸汽压力前馈补偿及调节控制技术；蒸汽流量自动调节控制技术：合成氨氢氮比自调控制技术；机电一体化自动加煤技术；机电一体化自动下灰技术都由我公司开发成功，并得到大面积推广应用，给氮肥行业、煤气行业创造了可观的经济效益。进入21世纪，在造气生产上对先进技术的采用要求更加强烈，希望有一种控制技术能够代替人的思维、能够总结人的经验对造气炉生产中的炉况进行优化控制。我公司经过努力和探索，在一些先决条件具备的情况下，炉况优化控制得以实现；造气操作工梦寐以求的全自动化连续生产得以实现。 2 炉况优化控制的先决条件造气炉况优化控制是个系统工程，只有各种条件满足了这个系统工程才能圆满实现。说穿了要实现炉况优化控制我们首先要创造先决条件，只有这样，优化控制的实现才有依据、才有保证。否则，寻优是盲目的，是人为作出来的。可见创造先决条件非常重要。确切讲，没有测量的控制是盲目的控制，所以信号测量很重要，有没有相应的测量信号是衡量先决条件具不具备的体现。 2.1 炭层实际高度的测量采用炭层高度自动测量装置，定时测量实际的炭层高度，为炉况优化控制提供准确的炭层高度信号(见图1)。我们研制的炭层高度自动测量装置即便是在手动状态，控制系统照样能够接收到真实的炭层高度信号。 2.2 灰仓温度测量方法是把灰斗上面平均分成四块，测量灰仓温度热电偶安装在灰梨对侧靠近炉体一块的中央，垂直或稍向内倾斜(便于维修)，插入深度10～15cm，两个测灰仓热电偶必须对称，插入深度一致(见图2)。

气流床煤气化技术的现状及发展

气流床煤气化技术的现状及发展摘要：煤炭资源是我国应用非常广泛的一种资源类型，目前国内的工业发展依然以煤炭能源结构为主，而气流床煤气化作为碳转化率较高的一种工业生产方式，其重要性不言而喻，该工艺技术也是笔者将要同大家进行分享和探究的主要内容。关键词：气流床煤气化技术；应用现状；发展趋势引言：煤气化技术是我国现阶段煤化工生产中所使用到的关键技术，而气流床煤气化作为具备适用性强、气化时间短等应用优势的工艺技术，其在实践应用中也得到了相关人员的广泛认可。接下来，笔者将围绕气流床煤气化这一工业生产技术，从基本概述、应用现状以及发展趋势等角度对其展开论述。一、气流床煤气化气流床气化是工业生产中一种非常常见的煤气化方法，其气化原理是将粉煤与气化剂一同喷入气化炉内，在点火装置或者高温辐射的作用下通过热解、氧化还原等反应后生成熔渣和煤气，煤气以氢气和一氧化碳等气体为主。该气化方式的应用优点在于适用性强、碳转化率高等等，在工业生产领域有着非常广泛的应用。二、应用现状（一）技术特征 1.适用性强该技术的原理是将粉末状的煤炭投入汽化炉内，同时保持汽化炉的内部温度在1500摄氏度以上，此时炉内空气的流通速度会处于非常快的状态，在这种环境下，粉煤颗粒之间的相互作用力会被消除，分别聚集成熔渣和煤气[1]。从气化原理的层面上来看，气流床技术对煤炭种类并无特别的限制，因此其适用性相对较强。但从经济性上来看，工作人员应尽可能地可选择颗粒小或反应短的煤炭进行气化，这样可以有效地提高煤气转化效率。 2.气化时间短由于气化炉的温度非常高，因粉煤在气化炉内的实际反应时间也非常短暂，一般在3秒内便完成整个气化反应，对于一些未反应完全的粉煤，工作人员可通过循环回炉的方式对其进行二次反应，以此来提高气流床气化效率。（二）影响因素 1.温度气化炉内的温度一般可达1500摄氏度以上，气化炉内的热量大多是由煤所放出的热量，在整个气化过程中，蒸汽和煤炭颗粒需要依靠在高温环境中吸收热量来完成吸热还原反应，因此温度对于气流床气化效果有着非常重要的影响。 2.压力适当地提高气化炉内的压力会使得炉内反应物的浓度显著提升，从而提高气流床气化反应效率。在实际气化作业过程中，工作人员适当地增加炉内压力也可以在一定程度上促进一氧化碳和氢气所产生的甲烷反应，增加气化炉内甲烷气体的浓度。 3.氧煤比氧煤比是指气化炉内氧气和粉粉煤的比例。随着气化炉内氧煤比的增加，燃烧反应所放出的热量也会随之增加，从而使得反应温度也得以提升，促进水蒸气分解和二氧化碳的还原。此时，炉内混合气体中的氢气和一氧化碳含量也会随之