固定床气化炉的特点及应用
固定床气化
固定床气化：1.1 鲁奇固定床气化技术鲁奇公司从1930年开始开发此项技术，经过不断改进，比较成熟的是直径为3.8m,压力为3.0-4.0MPa的MARK Ⅳ型气化炉。
其后，由与南非萨索尔合作开发了MARK Ⅴ型气化炉。
在美国、南非有应用。
国内较早使用鲁奇炉的有山西天脊，河南义马，云南解化、哈气化、兰州煤气厂。
鲁奇炉的特点是带有夹套锅炉固态排渣的加压煤气化炉，也称为碎煤加压气化。
煤种要求：使用块煤（6-50mm），热稳定性好，不能有黏结性，灰熔点不能太低，煤种适应性差1.1.1 优点：1.1.1.1 业绩多、运行稳定1.1.1.2 副产品附加值高（副产品：焦油、中油、石脑油、粗酚、氨）1.1.1.3 粗煤气中含10%-12%甲烷，甲烷合成负荷低，投资省1.1.1.4 氧耗低，空分投资省，备煤系统相对简单1.1.1.5 设备国产化率高1.1.2 缺点：1.1.2.1 煤锁阀和灰锁阀检修频繁1.1.2.2 酚、氨回收系统开车困难1.1.2.3 气化流程长，操作性对复杂1.1.2.4 污水量大、成分复杂，处理难度大，达标排放不易，投资高1.1.2.5 煤种适应性差鲁奇炉总装图1.2 BGL熔渣气化炉BGL气化炉炉体简单，在炉内壁加入了耐火砖衬，外面靠水夹套保护。
在炉体下部沿周向安装了一组喷嘴，将混合氧气、水蒸汽高压喷入炉内，形成炉内局部高温燃烧区（2000℃），气化区温度在1400-1600℃（反应温度700-1400，鲁奇炉700-1100），较鲁奇炉大幅度提高了气化率，成倍提高了气化强度。
最大的优势是将蒸汽使用量减少到鲁奇炉耗量的10%-15%,蒸汽分解率超过90%，绝大部分水蒸汽参与气化，极大减少了废水量。
与气流床相比，又兼具了鲁奇炉的特点，无需为气化水而消耗大量氧气，仅比鲁奇炉耗氧多10-20%。
但气化反应速度快，强度大大增强，生产能力比同样大小的鲁奇炉高2-3倍。
煤种要求：使用块煤或型煤（6-50mm），热稳定性好，不能有黏结性，灰熔点不能太低，煤种适应性差1.2.1 优点：1.2.1.1 设备完全国产化1.2.1.2 副产品附加值高1.2.1.3 粗煤气中含6.2%左右的甲烷，甲烷合成负荷低，投资省1.2.1.4 污水处理量比鲁奇炉少1.2.1.5 设备国产化高1.2.2 缺点：1.2.2.1 煤锁阀检修频繁1.2.2.2 运行业绩少1.2.2.3 酚、氨回收系统开车困难1.2.2.4 装置用水量大1.2.2.5 气化流程长，操作性对复杂1.2.2.6 污水成分复杂，处理难度大，达标排放不易，投资高1.2.2.7 煤种适应性差。
固定床气化炉的特点及应用
固定床气化炉的特点及应用固定床气化炉的特点及应用2007年12月26日17:11 农博网固定床气化炉结构简单，投资少，运行可靠，操作比较容易，对原料种类和粒度要求不高，铡碎的物料自上而下加入炉内。
上流式固定床气化炉气化剂在炉中自下而上流动。
它的优点是燃气经过热分解层-干燥层时，灰尘得到过滤，致使出炉的燃气灰分含量较少；另外，热得燃气向上流动时有助于物料的热分解和干燥，热量在炉内得到了有效利用媒体高转换热效率，出炉的燃气温度较低。
缺点是燃气中含焦油量较多；向炉内投料不方便。
对于微型气化炉可采用间断式加料方式，即一炉料燃尽后打开盖再加一炉料；而连续生产则需有专门的加料装置，当气闸叶片磨损后，密封不严将导致漏气。
这种炉子适于应用在燃气无需冷却、过滤便可以输送到直接燃用的场合。
下流式固定床气化炉气化剂在炉中自上而下流动，热分解层产出的焦油（对气化技术来说，焦油是有害的物质）在经过氧化-还原层时，能热裂解成小分子量的永性体（再降温时不凝结成液体），所以出路的燃气中焦油含量较少，但是灰分较多，并且温度较高，需要进行冷却和去除杂质。
这种气化炉在国内外小规模生产中得到了较广泛的应用，其原因是：①结构简单，运行比较可靠，造价较低，适于农村的技术水平和经济水平。
②该炉型的产气量一般在600m3/h，最大可达1000m/h，燃气的热值常为5000KJ/m3左右。
农作物秸秆资源比较分散，自然村居民超过400户的为数不多，气化站用这种小炉型，产气量与用气量匹配合理，原料用量少，易收集（运输距离短）。
③这种炉型的设计、制造、安装与使用的经验比较成熟，人们对它印象良好，易于推广应用。
横流式固定床气化炉此种气化炉的气化剂由炉子一侧供给，燃气从炉子的另一侧流出，其原料多为木炭，它具有炉内反应温度高、气化强度大、燃气几乎不含焦油并且温度很高的特点。
开心式固定床气化炉结构和气化过程与下流式固定床气化炉类似，不同的是它没有缩口，炉箅不平，而是中间隆起的。
固定床煤气化技术在煤制天然气产业上的应用与发展
油、酚、氨等副产品产生，为工厂带 来额外的效益。因此，具有很强的竞 争力。一般，当原料煤的灰熔点低于 1400℃时采用液态排渣较好，当原料 煤的灰熔点高于1400℃时采用固态排 渣较好。 利用熔渣气化技术实现垃圾气化将 为我国的垃圾处理提供一个非常好的 变废为宝的范例。
固定床煤气化技术在煤制天然气产业 上的应用与发展
张庆庚 中国化学工程集团公司 赛鼎工程有限公司
固定床加压煤气化技术： 固态排渣固定床加压气化炉 液态排渣固定床加压气化炉（BGL）
1.固态排渣固定床加压气化
1.1是目前世界上使用数量最多，最成熟， 历史最悠久的煤加压气化技术。 是最早以纯氧作为气化剂的煤气化技术。 1.2由于采用了逆流接触的反应过程，离开 气化炉的煤气和灰渣温度都比较低，最大 程度的利用了反应过程产生的热，热效率 比较高 。 1.3充分利用煤的特点，使煤的各种组分得 以充分回收。如焦油、酚等。特别是在目 前各种处理技术都在不断进步的情况下， 这将为企业带来很好的效益。
2.4由于离开气化炉的粗煤气中水蒸气含量很少， 从而相应加大了气化炉的产气能力，也就是说同 样外形尺寸的气化炉，液态排渣要较固态排渣的 生产能力大。其数值随气化用煤的灰熔点及热稳 定性的不同而不同，可以达到大约1.5倍。甚至可 以达到两倍以上。 2.5在炉底部分的操作温度在1400到1600℃ ， 与粉煤气化的温度大致相同，使煤得到了充分的 反应，排出的渣中含碳量仅有百分之零点几，不 会超过百分之一。但是，其上部也就是氧化层之 上利用其反应热完成其他的化学反应，如CO2的还 原反应，甲烷的合成反应等等，则和固态排渣相 同。但是甲烷含量有所减少是综合了固定床气化与熔 渣气化技术的长处，是一个巨大的进步。 与固态排渣技术的主要区别在于其炉底的 排渣温度要保持在灰熔点以上，以使灰渣 可以顺利的以熔融态排出。 2.2其基本气化原理与固态排渣技术相同， 也是“煤在气化炉中与气化剂逆流接触， 经过充分的反应，气体成为粗煤气离开气 化炉，而煤则变成灰渣自炉底离开气化 炉。”因此也就具备了“1.2和1.3”中所提 到的优点。但是煤气中的甲烷含量则相应 要低两个百分点。
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。
各类煤气化炉的特点与适应性分析
措 施 （加 压 气 化— —— 鲁 奇 炉 ）。 为 了 得 到 较 纯 的 ＣＯ＋Ｈ２ 用于合成氨生产，采用了间歇制气的方式（中小化肥 厂常用的水煤气炉）， 在吹风阶段主要进行反应（１）、 （２）。
这两个反应，积蓄热量、提高火层温度，然后用较 高压力的水蒸气 吹 入 炉 内 主 要 进 行 反 应 （３），以 得 到 较 纯 的 ＣＯ＋Ｈ２。 固 定 床 气 化 炉 内 的 主 要 床 层 （自 下 而 上）：灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层。 煤和 气 化 介 质 在 炉 内 的 运 动 速 度 较 慢 、停 留 时 间 较 长 （１ｈ~ １０ｈ），接 触 和 反 应 时 间 充 分 。 1.2 流化床
3 各类煤气化炉煤气质量 （产品气组成）与 适应的用户分析
各种类型的煤气化炉， 由于其使用的煤种的不 同、气化剂的不同，得到的煤气组成也有所不同，因而 也可以适应不同的用户所需。 3.1 固定床
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煤化工
２００９年 第 ５ 期
常压固定床煤气发生炉在气化烟煤 （大同煤，空 气 、水 蒸 气 气 化 ）时 的 典 型 煤 气 组 成 见 表 １［２］。
关于常压固定床气化用煤，有国家标准：《常压固 定床煤气发生炉用煤技术条件》。 随着煤炭开采技术 的提高，机采率越来越高，加上小煤窑的关停，块煤越 来越紧缺，价格越来越高，块煤与碎煤的差价越来越 大，使得固定床在原料方面的优势越来越小。
2.2 流化床 流化床煤气化炉的特点： 煤从上部或中部加入，
气化介质从下部吹入， 大部分煤粒悬浮在密相区，床 层位置基本不变，煤的停留时间较短。 因而它要求能 够气化的煤必须是： 有一定粒度的碎煤， 大部分在 １ｍｍ~１０ｍｍ 之 间 ， 太 大 的 颗 粒 沉 落 炉 底 ， 难 以 反 应 完 全， 太小的颗粒又容易被气流携带迅速到达出口，来 不 及 反 应 ；灰 熔 融 软 化 温 度 （ST）越 高 越 好 （ 熔 渣 炉 除 外 ），因 为 在 灰 熔 点 以 下 操 作 ，灰 熔 点 高 ，可 以 适 当 提 高气化操作温度，有利于提高反应速度；黏结性要低 （不黏煤），有黏结性的煤，在密相区会黏结在一起，结 成大块沉落下去；反应活性要高，因为煤粒的停留时 间 较 短 、 炉 内 温 度 控 制 较 低 （ 一 般 ９００℃~１ ０００℃ ； 比 灰 熔 融 软 化 温 度 低 １５０℃~２００℃ ，还 要 考 虑 炉 壁 耐 火 砖的耐温性能）、而粒度又不象气流床要求的那么小， 所以，只有活性高的煤，才能反应比较完全。水分含量 不能太高，因为用煤粒度较小，水分大容易黏连堵塞 无法输送，干燥和气化时耗热较多，一般要求入炉煤 水分低于 ８％。 从这些特点可以看出，只有少数煤种能 满足要求，包括：部分褐煤、长焰煤、不黏煤。 2.3 气流床
固定床气化
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常压发生炉煤气生产工艺
常压移动床气化工艺是比较古老的，应用非常普遍的气化方法。其特点是：整个气化过程是在常压下进行的； 在气化炉内，煤是分阶段装人的，随着反应时间的延长，燃料逐渐下移，经过前述的干燥、干馏、还原和氧化等 各个阶段，最后以灰渣的形式不断排出，而后补加新的燃料；操作方法有间歇法和连续气化法；气化剂一般为空 气或富氧空气，用来和碳反应提供热量，水蒸气则利用该热量和碳反应，自身分解为氢气、一氧化碳、二氧化碳 和甲烷等气体。
移动床又叫固定床。移动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-水蒸气、氧气-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。
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。
常压固定床气化生成煤气的有效成分主要有H2、CO和少量CH4,用于合成氨生产的半水煤气中的氮也是有效成 分。用作燃料的煤气以单位发热量来衡量，而用作合成气则以CO和H2的体积百分含量来表示。工业煤气一般分为 空气煤气、混合煤气（发生炉煤气）、水煤气、半水煤气和中热值煤气。
工艺分类
常压发生炉
移动床气化炉
技术发展
常压固定床煤气化技术是以空气、蒸气、氧为气化剂，将固体燃料转化成煤气的过程。自1882年第一台常压 固定床煤气发生炉在德国投产以来，该项技术不断得到完善。由于技术成熟可靠，投资少，建设期短，在国内外 仍广泛使用。在冶金、建材、机械等行业用于制取燃气。在中小型合成氨厂用于制取合成气。但可以预计，由于 生产技术不断更新，企业生产规模的不断扩大，装置大型化，这种气化技术由于对原料要求严格，生产能力小， 能耗高等缺点随着时间的推移终将被淘汰。
三种煤气化炉技术介绍一
三种煤气化炉技术介绍一、概述煤气化技术的开发与应用大约经历了200年的发展历史。
煤气化技术按固体和气体的接触方式可分为固定床、流化床、气流床和熔融床4种，其中熔融床技术还没有实际应用开发，各种煤气化炉的模式见图1。
1.固定床。
固定床气化炉是最早开发出的气化炉，如图1（a）所示，炉子下部为炉排，用以支撑上面的煤层。
通常，煤从气化炉的顶部加入，而气化剂（氧或空气和水蒸气）则从炉子的下部供入，因而气固间是逆向流动的。
特点是单位容积的煤处理量小，大型化困难。
目前，运转中的固定床气化炉主要有鲁奇气化炉和BGC-鲁奇炉两种。
2.流化床。
流化床气化炉如图1（b）所示，在分散板上供给粉煤，在分散板下送入气化剂（氧、水蒸气），使煤在悬浮状下进行气化。
流化床气化炉不能用灰分融点低的煤，副产焦油少，碳利用率低。
3.气流床。
气流床气化炉如图1（c）所示，粉煤与气化剂（O2、水蒸气）一起从喷嘴高速吹入炉内，快速气化。
特点是不副产焦油，生成气中甲烷含量少。
气流床气化是目前煤气化技术的主流，代表着今后煤气化技术的发展方向。
气流床按照进料方式又可分为湿法进料（水煤浆）气流床和干法进料（煤粉）气流床。
前者以德士古气化炉为代表，还有国内开发的多元料浆加压气化炉、多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化炉；后者以壳牌气化炉为代表，还有GSP炉以及国内开发的航天炉、两段炉、清华炉、四喷嘴干粉煤炉。
二、三种先进的煤气化工艺我国引进并被广泛采用的三种先进煤气化工艺——鲁奇气化炉、壳牌气化炉、德士古气化炉。
1.鲁奇气化炉（结构见图2）属于固定床气化炉的一种。
鲁奇气化炉是1939年由德国鲁奇公司设计，经不断的研究改进已推出了第五代炉型，目前在各种气化炉中实绩最好。
德国SVZ Schwarze Pumpe公司已将这种炉型应用于各种废弃物气化的商业化装置。
我国在20世纪60年代就引进了捷克制造的早期鲁奇炉并在云南投产。
1987年建成投产的天脊煤化工集团公司从德国引进的4台直径3800mm 的Ⅳ型鲁奇炉，先后采用阳泉煤、晋城煤和西山官地煤等煤种进行试验，经过10多年的探索，基本掌握了鲁奇炉气化贫瘦煤生产合成氨的技术，现建成的第五台鲁奇炉已投产，形成了年产45万吨合成氨的能力。
生物质常压固定床气化炉安全评价标准
生物质常压固定床气化炉安全评价标准生物质常压固定床气化炉是一种常见的生物质能转化设备，具有高效利用生物质资源、减少环境污染和减少对化石能源依赖的优点。
然而，随着生物质固定床气化技术的逐渐普及，其安全性问题备受关注。
本文将从深度和广度的角度对生物质常压固定床气化炉的安全评价标准进行全面评估，并撰写一篇有价值的文章。
一、生物质常压固定床气化炉的基本原理1. 生物质气化技术概述生物质气化是指将生物质颗粒、块状燃料或废弃物在缺氧条件下加热转化为可燃气体的过程。
生物质气化技术可以将生物质资源转化为可再生能源，具有环保和可持续发展的特点。
2. 常压固定床气化炉工作原理常压固定床气化炉是一种常见的生物质气化设备，其工作原理是将生物质颗粒或块状燃料置于固定的气化床内，通过控制气化剂的进气量和进气速度，使生物质在高温条件下发生热解反应，产生可燃气体。
二、生物质常压固定床气化炉的安全评价标准1. 安全性评价指标生物质常压固定床气化炉的安全性评价标准应包括设备结构安全、操作环境安全、气体排放安全、事故应急处理等方面的指标。
设备结构安全主要包括设备设计合理性、材料选用等；操作环境安全包括设备周围环境是否合格；气体排放安全需要考虑气体排放的浓度和组成等；事故应急处理要考虑设备可能出现的各种事故情况，并制定相应的应急预案。
2. 安全评价方法对于生物质常压固定床气化炉的安全评价，可以采用定量分析和定性分析相结合的方法。
定量分析可以通过数值模拟方法对气化炉内部的温度、压力、气体组成等参数进行分析；定性分析可以通过检测设备结构是否存在缺陷、操作环境是否符合要求等方面进行分析。
三、对于生物质常压固定床气化炉安全评价标准的个人观点和理解1. 安全是气化炉设备设计和运行的首要考虑因素，只有确保设备的安全性，才能更好地实现生物质资源的有效利用。
2. 安全评价标准应该是因地制宜的，针对不同地区和不同生物质类型的气化炉进行差异化的安全评价。
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固定床气化炉的特点及应用
固定床气化炉是一种常见的气化设备，用于将固体燃料转化为气体燃料，以供热能或化工原料使用。
它具有以下几个特点：
1. 固定床结构：固定床气化炉采用了固定床结构，即将燃料固定在炉膛中，通过燃料的逐层递进气化，使得气化反应更加均匀和稳定。
2. 高热效率：固定床气化炉具有较高的热效率，能够充分利用燃料的热值，最大程度地将固体燃料转化为气体燃料。
同时，固定床结构也使得炉膛能够有效地吸收和利用废热，提高了热效率。
3. 灵活性：固定床气化炉能够适应不同种类的固体燃料，如木材、碳黑、秸秆等，具有较高的灵活性。
此外，固定床气化炉还可以用于试验和研究，可对不同燃料和气化条件进行实验，得到相应的气化效果和参数。
4. 适用范围广：固定床气化炉可以广泛应用于能源、化工、冶金等行业，用于生产燃气、合成气、发电气等气体燃料。
近年来，随着可再生能源的重要性的日益增强，固定床气化炉也广泛应用于生物质能源领域，将木材、秸秆等生物质转化为可再生的气体燃料。
固定床气化炉的应用主要有以下几个方面：
1. 煤炭气化：固定床气化炉在煤炭气化领域具有广泛的应用。
通过固定床气化炉，煤炭中的碳氢化合物和灰分可以被有效转化为高热值的合成气，供热、供电和合成化工原料使用。
2. 生物质能源利用：固定床气化炉在生物质能源利用中发挥着重要作用。
生物质如木材、秸秆等可通过固定床气化炉转化为可再生的合成气，可用于供热、供电以及替代化石燃料的合成化工原料。
3. 废弃物处理：固定床气化炉能够有效处理和利用各种固体废弃物，如生活垃圾、工业废料等。
通过固定床气化炉，固体废弃物中的有机物能够转化为合成气，减少废弃物的体积和对环境的影响。
4. 中小型能源系统：固定床气化炉由于其结构简单、操作方便等特点，适用于中小型能源系统的建设。
中小型气化系统可以在远离传统能源供应网络的地方提供能源，解决了能源的供给问题。
5. 实验研究：固定床气化炉还可以用于试验和研究领域。
实验室中的小型固定床气化炉可以用于研究不同燃料和气化条件下的反应机理和反应动力学等问题，为气化技术的进一步发展提供参考。
总之，固定床气化炉作为一种常见的气化设备，在能源转化和废弃物处理等方面具有重要的应用价值。
随着可再生能源的发展和环境保护意识的提高，固定床气
化炉的应用前景将会更加广阔。