大规模新型高效固定床煤气化技术-1

表1 技术经济比较
新型 固定床 备煤电耗 （Kw/T） 气化剂
（50％成球）
固定床 常压 加压
气流床 加压
钢球 磨 中速 磨
流化床 加压 常压 3～6
5
26.5
16
空气+水 空气+ 氧气+ 氧气+水蒸 氧气+ 空气+ 汽 蒸汽 水蒸汽 水蒸汽 水蒸汽 水蒸汽
气化强度 1100～ 180～ 900～ （kg/m2h） 2000 350 1500 气化剂压 0.005 力（Mpa）
基本原理
还原区
氧化区 传统固定床 机理 新型固定床
优点:成本较低、工艺简单 缺点:气化强度低：～380kg/m2h 不能大型化
保持优点,克服缺点.能大型化.
气化强度高:1100～2000kg/m2h 制造和运行成本更低,煤种广.
还原区
氧化区
新型固定床
主要技术特点： 主要技术特点：
高强度 低成本 广燃料 更节能 极环保
炉膛空气过量系数 引风电耗 锅炉钢耗 除尘器 灰渣含碳量 %
二 、 本发明作为现有小氮肥厂煤气炉的技 术改造，可使现有的煤气炉高强度、 成本、 术改造 ， 可使现有的煤气炉高 强度、 低 成本 、
节能的实现空气 水蒸汽连续造气 实现空气+ 造气， 更 节能的 实现空气 + 水蒸汽连续 造气 ， 从而提高 煤气炉的产气量，降低消耗 效益是： 消耗。 煤气炉的产气量，降低消耗。效益是：节省无烟 110公斤 吨氨；节电85 公斤/ 85度 吨氨；节约蒸汽300 煤110公斤/吨氨；节电85度/吨氨；节约蒸汽300 公斤/吨氨。用这种空气+水蒸汽连续造气工艺， 公斤/吨氨。用这种空气+水蒸汽连续造气工艺， 还可实现低成本煤变油。 还可实现低成五 、 现有火化炉采用本气化燃烧技术 ，
可使火化炉低成本、 可使火化炉低成本、更环保的实现用煤代油气化 燃烧，改变传统的喷油点火焚化工艺， 燃烧，改变传统的喷油点火焚化工艺，它使温度 1200℃ 以上， 过量空气系数（小于1 在 1200℃ 以上 ， 低 过量空气系数 （ 小于 1.1 ） 气 化燃烧火化遗体，从而达到火化过程不产生 不产生的有 化燃烧火化遗体，从而达到火化过程不产生的有 毒有害气体（二恶英） 毒有害气体（二恶英），解决了传统低温火化工 艺无法避免地要产生有毒有害气体的难题， 艺无法避免地要产生有毒有害气体的难题，同时 运行成本也大幅降低 大幅降低。 运行成本也大幅降低。
0.005 2.5～ 2.5～3.5 5.0
1000 ～ 1200 1.0
500～ 700 0.02
（续前页） 新型 固定床 气化剂电 耗 1 固定床 常压 1 加压 500以上 气流床 加压
500以上
流化床 加压 200 常压 4
煤气热值 5400 4100～ 12000 12000 （KJ/Nm3） ～ ～ ～ 5400 6700 14000 14000 煤气炉钢 6~8 30
背景
传统的燃烧方式及存在的问题
层燃、流化床、 层燃、流化床、室燃方式 气固混烧，效率低、 气固混烧，效率低、有污染
流化床和气流床气化燃烧存在的问题
工艺复杂、投资大、 工艺复杂、投资大、运行成本高
污染环境，效益低，推广受到限制！ 污染环境，效益低，推广受到限制！
新概念的提出
适合我国国情的燃烧技术应该以投资小、 适合我国国情的燃烧技术应该以投资小、 效率高、成本低、工艺简单、 效率高、成本低、工艺简单、排放清洁为 前提予以发展。 前提予以发展。 本发明从原子分子层面研究了可燃物的 本发明从原子分子层面研究了可燃物的 原子分子 气化燃烧过程， 气化燃烧过程，并提出——“大界面薄料层 氧化反应耦合小截面厚料层还原反应” 氧化反应耦合小截面厚料层还原反应”的 新机理
本发明的主要技术指标
1、常压气化（0.003-0.005Mpa），工艺简单，操作安 常压气化（0.003-0.005Mpa），工艺简单， ），工艺简单 产气量高（气化强度为800 800全，产气量高（气化强度为800-2000kg/m2·h）； h 运行成本低（ 2、运行成本低（电耗是国内外流化床和气流床的 1/200），省材料（比同类技术节省钢材20%以上）， ），省材料 20%以上），投 1/200），省材料（比同类技术节省钢材20%以上），投 资少； 资少； 同煤种同工艺，气化高温高（800-1000℃）， ），气化 3、同煤种同工艺，气化高温高（800-1000℃），气化 反应快，气体成分好（煤气热值可增高10%以上）； 10%以上 反应快，气体成分好（煤气热值可增高10%以上）； 高温煤气低过量空气系数（小于1.1 燃烧， 1.1） 4、高温煤气低过量空气系数（小于1.1）燃烧，燃烧效 率高（99.9%以上），化学不完全燃烧为零 排放清洁， 以上），化学不完全燃烧为零， 率高（99.9%以上），化学不完全燃烧为零，排放清洁， 节约能源（炉渣含碳量减少10%以上）； 10%以上 节约能源（炉渣含碳量减少10%以上）； 5、燃料适应性广，能气化烟煤、无烟煤、焦炭、煤矸 燃料适应性广 能气化烟煤、无烟煤、焦炭、 石和其它各种可燃物（废弃物）。 石和其它各种可燃物（废弃物）。
压力增高引起的电耗变化
机械化 链条炉
流化床 锅炉 3～6 0.02 6.6 1.2 0.8 1.2 有 6～10
煤粉 炉 16～ 26 0.02 6.6 1.2 0.8 1.2 有 5～6
0 （50%成球） 5 0.005 0.003 1.6 1.03 0.69 0.6 无 5～7 (还可低) 1 1.5 1 1 有 14
耗（T钢/T煤）
12000 3200 ～ ～ 13000 4200 80 9~15 大 20~30 较大
灰渣含碳 5~7 14~17 9~13 5~6 量（％） (还可低) 投资与 更小 小 大 大 运行费 工艺评价 简单 简单 较复杂 复杂
复杂 较复杂
表2新型煤气炉与直接燃煤炉比较
新型固定床 煤气炉 备煤电耗 kw 空气压力 Mpa
可实现高强度、 成本、 环保的处理垃圾： 可实现高强度、低成本、更环保的处理垃圾：使现有焚 烧炉体积缩小一半 材料节省50%以上； 一半， 50%以上 烧炉体积缩小一半，材料节省50%以上；低风压 0.003-0.005Mpa）， 过量空气系数（小于1.1 ），低 1.1） （0.003-0.005Mpa），低过量空气系数（小于1.1）气 化燃烧，温度在1000℃以上，使烟气中O2 浓度降到了 化燃烧，温度在1000℃以上，使烟气中O 1000℃以上 3%以下 从而达到大幅削减 以下， 达到大幅削减气化燃烧过程的有毒有害气 3%以下，从而达到大幅削减气化燃烧过程的有毒有害气 二恶英等）， ），同时使运行的成本也降低 体（NOX、SO2、二恶英等），同时使运行的成本也降低 50%以上 燃烧强度提高了5倍以上，大幅度降低投资 以上； 投资。 50%以上；燃烧强度提高了5倍以上，大幅度降低投资。
应用前景
一 、 本发明用煤炭制造燃料气可配套用在工农 业生产中的各种加热、烘干、烧结、 业生产中的各种加热、烘干、烧结、熔化等工业 窑炉上，还可用于煤气发电、制冷、烧锅炉等 窑炉上，还可用于煤气发电、制冷、烧锅炉等。 其效益是： 其效益是：
1 、 生产（ 生活） 煤气站， 工艺简单， 电耗是国内外流 生产 （ 生活 ） 煤气站 ， 工艺简单 ， 化床和气流床的1 200，煤气成本大幅降低， 化床和气流床的 1/200 ， 煤气成本大幅降低 ， 投资大幅 减少。 减少。 代替油或气热源，可降低燃料费用70 以上。 70% 2、代替油或气热源，可降低燃料费用70%以上。 3、代替电热源，可降低燃料费用60%以上 代替电热源，可降低燃料费用60% 60 代替焦炭，可降低燃料费用40 以上。 40% 4、代替焦炭，可降低燃料费用40%以上。
（续前页） 续前页）
5、代替煤粉，燃料电耗降低60%以上。 代替煤粉，燃料电耗降低60%以上。 60 代替明火直接燃烧，节煤30 以上， 30% 6、代替明火直接燃烧，节煤30%以上，最严重的封火煤 污染削减了80 以上，保护环境，有利生产， 80% 污染削减了 80% 以上 ， 保护环境 ， 有利生产 ， 便于工艺 流程机械化和自动化。 流程机械化和自动化。 7、用这种煤炭气化燃烧技术烧锅炉，它可改变传统的 用这种煤炭气化燃烧技术烧锅炉， 直接层燃方式（指标对比见表二）。其运行成本极 ）。其运行成本 直接层燃方式（指标对比见表二）。其运行成本极低， 电耗是流化床和气流床的1/100 1/100， 电耗是流化床和气流床的1/100，几乎相当或小于链条 但燃烧效果可达到燃油 燃气炉高效洁净的指标 达到燃油、 的指标， 炉，但燃烧效果可达到燃油、燃气炉高效洁净的指标， 1.1） 由于采用低过量空气系数（小于1.1 燃烧， 由于采用低过量空气系数（小于1.1）燃烧，相比之下 排放更清洁。因此，它可广泛替代国内外现有的各种煤 排放更清洁。因此，它可广泛替代国内外现有的各种煤 国内外现有的各种 炭燃烧的锅炉（包括大型煤粉锅炉）和油、气锅炉， 炭燃烧的锅炉（包括大型煤粉锅炉）和油、气锅炉，使 锅炉更环保。 锅炉更环保。
至此， 至此，不难看出本项发明可以使地球 上的全部有机资源实现低成本 高效、 全部有机资源实现低成本、 上的全部有机资源实现低成本、高效、洁 的利用， 净的利用，可为人类唯一赖以生存的地球 家园的环境保护做出巨大贡献。 家园的环境保护做出巨大贡献。
实际气化燃烧效果演示
请勿随意丢弃废旧电池，一节 号电池可 请勿随意丢弃废旧电池，一节5号电池可 土地重金属污染达50年 将5m2土地重金属污染达 年！！
三、本发明还可制造优质还原性气体冶炼 钢铁，它能实现低成本、 钢铁，它能实现低成本、高强度的冶炼海绵
铁 ， 从而达到高效洁净的利用我国自有矿产 资源,走钢铁工业可持续发展的道路。 资源,走钢铁工业可持续发展的道路。
新型煤气发生炉