气化炉的结构及技术要求
煤制甲醇气化炉结构
煤制甲醇气化炉结构概述煤制甲醇气化炉是将煤炭通过气化反应转化为合成气体的设备，而合成气体是制备甲醇的重要原料。
煤制甲醇气化炉结构的设计与优化对于提高气化效率、降低能耗、减少环境污染具有重要意义。
煤制甲醇气化炉结构的重要性煤制甲醇气化炉结构的设计与优化对于煤制甲醇工艺的经济性和环境友好性至关重要。
合理的炉体结构能够提高气化反应的效率，增加产能和产品质量，降低燃料消耗和废气排放。
因此，煤制甲醇气化炉结构的研究具有广泛的应用前景和实际意义。
煤制甲醇气化炉结构的组成部分煤制甲醇气化炉主要由下列组成部分构成： 1. 炉体：炉体是煤制甲醇气化炉的主要部分，其功能是提供气化反应的反应空间和温度条件。
常见的炉体结构包括固定床和流化床两种形式。
固定床炉体一般由炉壁、炉床、炉盖等组成，而流化床炉体包括进料装置、分布板、床料等。
选择不同的炉体形式将直接影响气化反应的效率和产物的质量。
2. 气化剂进料系统：气化剂进料系统负责将气化剂送入炉体，以维持气化反应所需的气化剂供应。
该系统包括气化剂储气罐、气体调压装置、气化剂供给管道等。
3. 煤料进料系统：煤料进料系统将煤炭颗粒送入炉体进行气化反应。
该系统一般包括煤料储料仓、煤料输送系统、煤料粉碎系统等。
合理的煤料进料系统能够提高气化过程的稳定性和效率。
4. 温度控制系统：温度控制系统负责维持炉体内的气化温度在合适的范围内，以保证气化反应能够顺利进行。
该系统包括温度传感器、温度调节器、冷却装置等。
5. 废气处理系统：废气处理系统对气化过程中产生的废气进行净化和处理，以降低废气对环境的污染。
常见的废气处理设备包括除尘器、脱硫装置、脱硝装置等。
煤制甲醇气化炉结构的优化方法在设计煤制甲醇气化炉结构时，可以采取以下优化方法： 1. 流场模拟和优化：通过数值模拟炉体内的流场分布和流速，可以优化炉体内气体和颗粒物的分布，提高气化效率和产物质量。
2. 传热特性分析和改进：传热是气化反应过程中的重要环节，对炉体结构的传热特性进行分析和改进可以提高传热效率和节约能源。
KT气化炉结构-企业生产实际教学案例库
一、 K-T气化炉结构
炉身：是一圆筒体， 用锅炉钢板焊成双壁外 壳，通常衬有耐火料。 在内外壳的环隙间产生 低压蒸汽，同时把内壁 冷到灰熔点以下，对防 治内壁挂渣起到一定的 保护作用。
一、 K-T气化炉结构
两个稍向下倾斜的喷嘴相 对设置，一方面可以使反 应区内的反应物形成高度 湍流，加速反应，同时火 焰对喷能不直接冲刷炉墙， 对炉墙有一定的保护作用。 另一方面，在一个反应区 未燃尽的喷出颗粒将在对 面的火焰中被进一步气化， 如果出现一个烧嘴临时堵 塞时保证连续安全生产。
一、 K-T气化炉结构
喷嘴出口气流 速度要避免回 火而发生爆炸， 通常要大于 l00m／s。
一、 K-T气化炉结构
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。
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《煤炭气化工艺》
企业生产实际教学案例库
典型气流床气化炉及其工艺 (一 ) K-T气化法(干粉加料气化工艺) 之炉型结构
应用化工生产技术专业 （煤化工方向）
一、 K-T气化炉结构
目录
一、 K-T气化炉结构
K-T法是柯柏斯托切 克(Koppers—Totzek) 的简称，1952年实现 工业化，经过工业化 验证，是一种十分成 熟的气化技术，大都 用来生产富氢气以供 合成氨的需要。
一、 K-T气化炉结构
双炉头的气化能力， 从早期设计的81552m3 ／d发展到了后来的 611643m3／d，每天气 化的煤超过394t。四炉 头的气化炉，其能力达 到每天处理煤785t，大 约可生产煤气 1223286m3／d。
气化炉的制作方法和原理
气化炉的制作方法和原理一、气化炉的制作方法气化炉的制作主要涉及上下炉体制作、炉膛制作、气化室制作、燃气喷嘴的制作，下面对其详细介绍。
1、上下炉体制作采用优质的碳素结构钢板，将钢板切割成下炉体（炉门）、上炉体（载物炉膛）等多个零部件，然后在合适的位置和方式上进行焊接。
首先将下炉体和上炉体的连接部压合，利用易于操作和强度足够的4mm、6mm钢板焊接固定，确保耐腐蚀和耐高温，再对炉膛的下部进行披挂防灰构造处理，即将炉底部位焊接防灰板，为炉膛正常运行提供良好的支撑。
2、炉膛制作炉膛的制作需要选用一些特殊材料，如汽车刹车片、高铝陶瓷、高铝水泥等硬化耐磨材料，平整排列并用直道钢条进行固定。
然后在炉膛内部制作特殊的燃烧和喷嘴系统，确保燃气与载物之间充分接触和反应。
3、气化室制作气化炉的气化室与载物炉膛相连，其制作采用优质不锈钢板，将不锈钢板弯曲成几个零部件，用螺栓和铆钉，诺轴创实现结合。
将气化室与炉膛充分连接，温度以及气体压力达到设定值时确保气体反应有效。
4、燃气喷嘴的制作燃气喷嘴的选择包括四种类型，分别为‘U’形喷嘴、‘I’形喷嘴、‘S’形喷嘴和‘H’形喷嘴，其中‘S’形喷嘴和‘I’形喷嘴是日常使用比较常见的两种喷嘴。
在材料上，一般选用耐高温、耐磨、耐腐蚀的石墨材料，制作成相应的喷嘴。
二、气化炉的原理气化炉是利用固体燃料或液体燃料在高温、高压气氛中发生热化学反应，将燃料中的碳、氢、氧等元素在气化过程中分离出来，得到一种气态混合物，称之为合成气。
气化炉的原理主要包括以下两个方面：1、气化原理气化炉主体的气化过程与燃烧有所不同，其燃料在高温、高压气氛下达到化学热反应，将固体或液体燃料转化为气态混合物，籍此获得高效新型燃料气。
因此，气化炉建立在高积压条件下，提高了气化率和合成气质量，有低温式、介温式和高温式三种不同形式的炉型，需要根据需求选用合适的炉型。
2、燃气生成原理气化炉的原始燃料经过气化，产生气态氧化氮、水等成分，在高温压况下，由化学热反应生成化学品，如一氧化碳、氢气、乙烷等，支持启动炉膛，同时也是进行加料安全的重点组成部分。
煤制甲醇气化炉结构
煤制甲醇气化炉结构
炉体是气化炉的主体部分，一般采用钢结构，内衬耐火材料。
其主要作用是保证气化反应区域的稳定运行，并将产生的高温气体导入气化反应装置。
进料装置是煤气化炉的煤料输送系统，主要包括煤料输送设备、煤气化剂输送设备、水蒸气输送设备等。
进料装置需要具备稳定、连续、精确的输送功能，以保证煤料、煤气化剂和水蒸气的均匀混合和持续供应。
气化反应装置是煤气化炉的核心部分，主要由气化反应器和煤气化剂喷嘴组成。
其作用是将煤料和煤气化剂混合后，在高温、高压的条件下发生气化反应，产生合成气体。
产气装置是将气化反应器产生的合成气体进行收集、分离和净化的部分。
其主要包括气体收集、烟气冷却、净化和加压输送等多个环节。
产气装置对合成气体的收集和净化质量直接影响到后续甲醇合成的效果。
气体净化装置是对合成气体进行除尘、除硫和除苯等处理后，使其符合甲醇合成反应的要求。
其主要包括净气塔、脱硫器、脱苯器、循环水处理装置等多个部分。
废气处理装置是对气化炉产生的废气进行处理，以达到国家环保要求。
其主要包括废气处理系统、废气排放管道、尾气处理设备等。
废气处理装置需要对废气进行脱硫、脱硝、除尘等处理，保证废气排放符合环保要求。
气化炉原理和构造
气化炉原理和构造一、气化炉原理气化炉是将固体、液体或气体燃料气化成可燃气体（一般是一氧化碳和氢气）的设备，其原理是在高温下通过部分氧化或完全燃烧使燃料分子断裂并还原为气体分子。
一般情况下，气化炉由进气系统、混合系统、燃烧系统、气化反应系统、出气系统等部分组成。
在进气系统中，燃料在进气口处与空气混合，然后通过混合系统进入燃烧室。
在燃烧室中，燃料与空气发生燃烧反应，产生高温的气体和灰渣。
气体通过气化反应器，经过气体净化后，得到纯净的可燃气体。
可燃气体可以用于燃烧发电、热水供应，也可以用于制备化学品等。
二、气化炉构造气化炉有多种不同构造，下面介绍三种常见的气化炉构造方式：1、固定床式固定床式气化炉是指将燃料垫在固体床上，通过燃烧产生高温气体。
固体床通常由矿渣、砾石或石英颗粒等充填而成，具有良好的热传递和气体流动性。
在固定床式气化炉中，燃料由上至下依次经历干燥、热解和气化等反应。
燃料不断加入固体床上，可以保持反应过程连续、持续，气化效果比较稳定。
此外，固体床可以有效捕捉粗颗粒等大量灰渣，减少了后续净化工序的难度。
2、移动床式移动床式气化炉是指在气化过程中，燃料由床下升至床上，在气体流动的带动下，依次经历干燥、热解和气化等反应，最后从床顶出口离开炉体。
移动床式气化炉的燃料获得较高的比表面积，气化效果好，能够自然形成气化平衡和稳定状态。
由于燃料的位置不断变化，气化炉的反应区域也不断变化，灰渣等残留物排除可以随燃料一起变化，使得气化炉的操作和维护更加便捷。
3、流化床式流化床式气化炉是指将燃料放在沸腾床中，通过高速气体流动产生燃烧反应。
流化床由砂石等物料充填而成，燃料不断在流化床中沸腾，形成若干小液滴，表面积比较大，气化效果好。
同时，流化床具有良好的气体净化效果，能够有效减少灰渣、SOx和NOx等废气排放。
由于燃料不断在流化床中沸腾，反应区域不断变化，反应容易协调一致，反应速率快，产物质量高。
但是，流化床式气化炉的结构复杂，维护难度大，装备成本较高。
鲁奇气化炉设备的构造
支撑炉篦的是圆盘的止推盘（止推轴承），其接触面为平板。 下止推盘与底板采用两个键固定，上止推盘 与大齿轮连接采用 键和螺栓固定。止推盘接触面高温极压润滑脂（铁霸红涂抹）。 止推轴承选用材料为铸钢Gx165CrMoV12,经机械加工后淬火处 理，其硬度达Rc=50~70.
15~20m/s.
气化炉生产的粗煤气由煤气出 口管导入喷冷器,由煤气水处 理装置来的净煤气水入口进入 喷冷器,煤气水通过文丘里洗 涤器洗涤使温度降低，冷凝气 态。
上部水平是带有水夹套的管 段,其水夹套与气化炉夹套相 通.材质为15Mo3,水平管内设 有往复运动的圆盘形刮刀,其
用于刮掉煤气出口管内积聚的
炉篦的总高度为1200mm,气化剂在各层炉篦通道进入炉内的
气量分布大致为：I——10%，II——20%，III——30%，IV—— 40%。炉篦共有五层，为便于从炉顶上孔放入炉内进行安装，除 一、二层是整体一块外，其它层均是有几块组成：第三层2块， 第四层4块，第五层4块。各块之间采用12.9级螺栓连接。各层炉 篦均固定在中心托板上，采用插入式咬合连接，中心托板上有档 块带动各层炉篦转动。
气化炉内外壳体生产期间 温度不同，热膨胀量不同，为 降低温度差应力，在内套下部 设计制造成波形膨胀节，用于 吸收热膨胀量。
正常生产期间，波形膨胀 节不但可吸收大约25~35mm
波形膨胀区
的内壳热膨胀量，而且在此还可以起到支撑灰渣的作用，这样可 使灰渣在刮刀的作用下均匀地排到灰锁中去。
气化炉的构造和原理
气化炉的构造和原理气化炉是一种将固体燃料转化为气化气体的设备，广泛用于工业生产、能源利用和环保处理等领域。
气化炉的构造和原理包括以下几个方面。
构造方面：1.炉体：气化炉的炉体通常采用高温耐火材料，如耐火砖、耐火浇注料等。
它能承受高温和化学腐蚀，保证气化过程的稳定进行。
2.进料系统：气化炉的进料系统主要由设备、输送装置和控制系统组成。
设备包括给料器、进气装置、振动筛等。
输送装置包括输送带、皮带机等，用于将固体燃料送入炉膛。
控制系统用于控制进料速度和温度等参数，确保气化过程的稳定性。
3.气体出口系统：气化炉的气体出口系统由管道、阀门和过滤设备等组成。
气体通过管道传输到需要的地方，阀门则用于控制气体的流量和压力。
过滤设备用于除去气体中的杂质，提高气体的纯度。
4.温度控制系统：气化炉的温度控制系统包括测温设备、温度传感器和温度控制器等。
测温设备用于测量炉膛内的温度，温度传感器将测量得到的信号传输给温度控制器，控制器则根据设定值调节进料和出料的速度，以保持炉膛内的温度稳定。
5.排放系统：气化炉的排放系统包括烟气净化设备和废渣处理设备等。
烟气净化设备用于净化烟气中的有害物质，如颗粒物、二氧化硫等，以达到环保要求。
废渣处理设备则用于处理气化炉产生的废渣，将其转化为资源。
原理方面：气化炉的原理是通过高温和缺氧条件下，将固体燃料转化为可燃气体。
主要分为以下几个步骤：1.干燥和预热：固体燃料进入气化炉后，首先需要经过干燥和预热。
在干燥过程中，燃料中的水分被蒸发出来，进而在预热过程中，固体燃料被加热至一定温度，以提高气化效果。
2.热解：在气化炉中，固体燃料在高温下发生热解反应，产生可燃气体。
在热解过程中，固体燃料分子发生断裂，生成一系列的气体组分，如一氧化碳（C O）、氢气（H2）等。
3.气化：热解后的固体燃料进一步与水蒸气进行反应，产生一氧化碳和氢气。
水蒸气在气化过程中发生氢气和一氧化碳的转化反应，提高气化效率。
4.反应平衡：气化过程中，一氧化碳和水蒸气通过反应生成氢气和二氧化碳。
生物质气化炉标准
生物质气化炉标准生物质气化炉是一种将生物质材料通过高温加热转化为气体的装置。
为了确保生物质气化炉的安全性和性能，需要制定相关的标准以指导生产和使用。
以下是与生物质气化炉标准相关的参考内容。
1. 生物质气化炉的分类和术语定义：标准应对生物质气化炉进行分类，并给出术语的定义，以便在国内外使用时能够统一理解和交流。
2. 材料要求：生物质气化炉应当对供给的生物质材料进行要求，包括材料的品质、大小、含水率等。
这些要求可以根据不同类型的生物质气化炉和使用的生物质材料来进行调整。
3. 结构和设计：标准应规定生物质气化炉的基本结构和设计要求，如炉体、燃烧区、炉膛、炉排等部件的尺寸、形状和材料，以及炉内的流动方式和燃烧特性。
4. 燃烧和气化要求：标准应规定生物质气化炉的燃烧和气化要求，包括燃料的供给、燃烧的控制和调节、燃烧产物的排放等。
要求炉内燃烧过程稳定、高效、无害以及产生的气体符合环保要求。
5. 效率和能耗：标准应规定生物质气化炉的效率和能耗要求，包括热量利用率、能源转换效率、能耗控制等，以提高生物质气化炉的能源利用效率和经济性。
6. 安全和环保要求：标准应规定生物质气化炉的安全和环保要求，包括炉体结构的强度和耐久性、炉内燃烧过程的防爆和防火等措施，以及废气的净化和排放标准等。
7. 检测和评价方法：标准应给出对生物质气化炉的检测和评价方法，包括性能测定的试验方法、炉内温度和压力的测量方法、燃料和排烟气体的分析方法等。
8. 安装和使用要求：标准应规定生物质气化炉的安装和使用要求，包括设备的基础和固定、操作和维护的规范、操作人员的培训和操作程序等，以确保生物质气化炉的正常运行和使用安全。
9. 维护和维修：标准应给出生物质气化炉的维护和维修要求，包括设备的日常维护、故障排除和磨损零部件的更换等，以延长生物质气化炉的使用寿命和维护性能。
10. 监测和监控：标准应规定生物质气化炉的监测和监控要求，包括温度、压力、气体成分、排放等参数的监测方法和设备，以及数据采集和数据分析的要求，以实现对生物质气化炉的远程监控和运行优化。
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气化炉的结构及技术要
求
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气化炉的结构及技术要求
6.2.1.1气化炉的结构
煤气化炉又称煤气发生炉(gas producer)。
煤气化的主要设备。
根据煤的性质和对煤气产品的要求有多种气化炉型式。
分为、和气流床等形式。
煤在煤气化炉内会发生一系列复杂的物理变化和化学变化，主要有：煤的干燥、煤的干馏和煤的气化反应。
其中干燥指煤中水分的挥发，是一个简单的物理过程，而干馏和气化反应都是复杂的热化学过程，受煤种、温度、压力、加热速率和气化炉形式等多种因素的影响，和生产操作密切相关，是需要特别重视的。
煤的干馏又称为煤的热分解或热解，指煤中的有机物在高温下发生分解而逸出煤中的挥发成分，并残存半焦或焦炭的过程。
气化炉中的气化反应，是一个极其复杂的体系。
由于煤炭的“分子”结构很复杂，其中含有碳、氢、氧和其它元素，因而在讨论气化反应时总是以如下假定为基础，即仅考虑煤炭中的主要元素碳，且气化反应前发生煤的干馏和热解。
这样一来，气化反应主要是指煤中的碳和气化剂中的氧气、水蒸气和氢气的反应，也包括碳与反应物以及反应产物之间进行的反应。
某化工机械厂生产的气化炉的结构如图所示，该气化炉燃烧室筒体内径3200mm，主体高度19074mm。
上球形封头、燃烧室筒体、筒体锻件材料为耐热钢
SA387Cr11Cl2，相对应中国标
图6-5气化炉的结构
准为14CrMoR。
，上球形封头
厚度60mm，燃烧室筒体壁度78mm，筒体锻件的筒体部分壁度78mm。
激冷室腐蚀比较严重，所以内部堆焊。
故气化炉激冷室筒体采用复合钢板
SA387Cr11Cl2+316L，筒体复合钢板厚度（78+4）mm，激冷室筒体内径3192mm。
筒体锻件壁面在激冷室侧的要堆焊耐蚀层。
下锥体封头材料为耐热钢SA387Cr11Cl2，内表面堆焊堆焊耐蚀层，厚度为（（82+6）mm，气化炉主体高度19074mm。
气化炉技术特性参数：设计压力5.56MPa,设计温度455℃，工作介质：高温煤气、煤气、熔渣、黑水等。
属Ⅲ类压力容器。
水压试验压力7.57 MPa,。
主要材料性能如下表6—9至6—13：
表6-9 316L不锈钢和SA182力学性能
表6-10 316L化学成分
表6-11 SA182化学成分
表6-12 SA387Cr11Cl2化学成分
表6-13 SA387Cr11Cl2力学性能
6.2.1.2煤气化炉制造技术要求：
（1）用作壳体的钢板、锻件和焊接材料到达制造厂后需要对材料的化学检验及复验化学成分按ASMESA20进行。
逐张检验钢板表面质量和材料标志，锻件按JB4726-2000的Ⅲ级锻件要求订购，锻件应有符合JB4726-2000中8.3条内容齐全的质量合格证明书，且符合技术条件及附件二技术条件中《SA387Cr11Cl2及SA182 F11，CL2 压力容器用锻件材料说明书》的要求 ,钢板和锻件还必须按模拟焊后热处理累积最长时间作常温和设计温度下的力学性能复验。
焊接材料对焊接试样的焊缝金属作化学成份分析，对试样作射线照相试验、拉伸试验、冲压试验和扩散氢试验。
（2）必须做A类焊缝产品试板，包括锥形封头堆焊， Cr-Mo钢由堆焊筒体处各做产品焊接试板，且随部件同炉进行热处理，试样按JB4744-2000进行包括拉伸（常温和高温）、弯曲和冲击试验的试样制备和试验。
（3）设备焊接前预热温度推荐≥200℃，焊缝消氢（DHT）300℃～350℃，且保温≥2～4h。
考虑设备制造周期较长，筒节完成A、B类焊缝焊接后增加中间消除应力热处理（ISR），温度控制在620℃～650℃。
（4）筒体和封头在热成形过程中，若破坏了钢板和锻件热处理供货状态，必须进行恢复机械性能热处理，且不允许焊缝熔敷金属参与急速冷却。
……。