国内外气流床气化技术比较分析
国内外煤气化技术概述
国内外煤气化技术概述煤气化技术的研发已有200多年的历史，根据气化炉所使用的煤颗粒大小和颗粒在气化炉内的流动状态，气化炉总体上分为三类，即以鲁奇为代表的固定床气化炉、以U—Gas、灰熔聚为代表的流化床气化炉和以德士古、壳牌为代表的气流床气化炉。
1．1 鲁奇固定床气化技术鲁奇固定床气化技术产生于20世纪40年代，由鲁奇公司开发。
鲁奇炉以8～50mm粒度、活性好、不黏结的无烟煤、烟煤或褐煤为原料，煤从气化炉的项部加入，而气化剂从炉子的下部供入，因而气固间为逆向流动，随着反应的进行，煤在气化炉内缓慢移动。
鲁奇固定床气化的压力可达3．0MPa，气化温度为900～1050℃，单炉投煤量一般为1000ffd(最大可达1920ffd)，采用固态排渣方式。
典型的鲁奇固定床气化炉对燃料的要求比较高，尤其不宜使用焦结性煤。
由于气化温度较低，产生的煤气中不可避免的含有大量的沥青、焦油，因此需要对粗煤气进行分离净化。
为简化复杂的粗煤气净化流程，提高气化效率，英国煤气公司在固作态排渣鲁奇炉的基础上，进一步提高了气化温度，以强化气化过程，发展成液态排渣鲁奇炉⋯。
鲁奇气化炉起初主要用于生产城市煤气，后发展到生产合成油、氨、甲醇等，以及燃气。
我国云南解化集团等许多单位采用该技术用于合成氨。
由于鲁奇气化炉生产合成气时，气体成分中甲烷含量高(8～10％)，且含焦油、酚等物质，气化炉后需要设置废水处理及回收、甲烷分离转化装置，用于生产合成气生产流程长、投资大，因此单纯生产合成气较少采用鲁奇气化炉。
1．2 GSP气流床气化技术GSP工艺技术由前民主德国的德意志燃料研究所开发，始于20世纪70年代末。
GSP气化炉由烧嘴、冷壁气化室和激冷室组成。
烧嘴为内冷多通道的多用途烧嘴，冷却水分别在物料的内中、中外层之间和外层之外，冷却方式比较均匀，可以使烧嘴温度保持在较低水平。
固体气化原料被碾磨为不大于0．5mm的粒度后，经过干燥，通过浓相气流输入系统送至烧嘴。
气流床煤气化的技术现状和发展趋势 (1)
世界科学2005.133t 于广锁气流床煤气化的技术现状和发展趋势建设中的多喷嘴对置式水煤浆气化技术示范装置全景图前言我国的煤炭资源丰富,油气匮乏。
在未来几十年内,煤炭在我国能源结构中仍将占主导地位,它是我国战略上最安全和最可靠的能源。
但是,作为煤能源生产与消费大国,我国的煤炭利用技术总体上是落后的:效率低,造成能源浪费;污染严重,导致环境质量恶化。
煤炭气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O 2、H 2O 或CO 2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO 、H 2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。
煤炭气化技术,尤其是高压、大容量气流床气化技术,显示了良好的经济和社会效益,代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术,是洁净煤技术的龙头和关键。
气流床煤气化的优点并不仅仅在于减少空气排放物,它也生成许多具有商业价值的副产品,如高纯度硫、CO 2和无毒炉渣。
随着环境标准的日趋严格,气流床气化的优势越来越突出。
国外技术现状和发展趋势迄今,世界上已商业化的IGCC (Integrated Gasification Combined Cy -cle)大型(250MW 以上)电站都是采用气流床煤气化炉,可见其技术上具有优势。
它们是以水煤浆为原料的ChevronTexaco(Texaco)、Global E-Gas(Destec),以干粉煤为原料的Shell 、Prenflo 、Noell(GSP)。
ChevronTexaco 气化炉美国Texaco 开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60~65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5MPa 之间,气化温度~1400e ,液态排渣,煤气成份CO+H 2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96~99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,而且煤适应范围较宽。
气流床煤气化的技术现状和多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发
气流床煤气化的技术现状和多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发于广锁, 刘海峰, 周志杰, 王亦飞, 王辅臣, 龚欣, 于遵宏(华东理工大学洁净煤技术研究所,上海 200237) 2005-09-16煤炭气化是对煤炭进行化学加工以实现煤炭洁净利用的关键。
气流床煤气化技术是现在最清洁的煤利用技术之一，主要包括：以水煤浆为原料的GE(Texaco)、Global E-Gas气化炉和以干粉煤为原料的Shell、Prenflo、Noell气化炉［1］。
在新型煤化工和能源转化技术中，煤气化都起有重要作用，特别是在我国，煤气化具有作为原料气和燃料气的双重市场需求，被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等行业和煤气生产企业。
1国外技术现状和发展趋势1.1 技术现状1.1.1 GE(Texaco)气化炉美国Texaco公司(2005年5月气化部分被GE收购)开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成水煤浆，用纯氧作气化剂，在高温高压下进行气化反应，液态排渣，煤气有效成分（CO＋H2）为80%(体积分数)左右，不含焦油、酚等有机物质，碳转化率96%～99%，气化强度大，炉子结构简单，煤适应范围较宽。
目前Texaco的最大商业装置是Tampa电站，于1989年立项，1996年7月投运，12月宣布进入验证运行。
该装置为单炉，日处理煤2 000～2 400 t，气化压力为2.8 MPa，冷煤气效率约76%。
喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。
更大尺寸Texaco气化炉提高碳转化率的方案为：增加气化炉的停留时间；气化炉直径给定下增加长径比。
Texaco水煤浆气化技术自工业化应用以来，先后在世界各地建成多套生产装置，表1为Texaco水煤浆气化技术的应用情况。
从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看，由于工程设计和操作经验的不完善，装置还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态。
存在的问题主要表现在以下几个方面。
◆烧嘴烧嘴是Texaco气化工艺的关键，其寿命直接决定着装置的长期、经济运行。
国内外典型气流床煤气化技术概述
烧室下部侧壁对置，可快速快速调节负荷范围（40%~ 100%）。但是烧 嘴隔焰罩和开工烧嘴容易产生过氧腐蚀损坏。激冷气压缩机主要是将冷 煤气送到气化炉顶部进行换热。
SHell 技术已在国内的湖北双环、神华集团、中原大化、河南永煤等 单位实现应用，全国共有 19 个项目，27 台气化炉用于合成氨、甲醇生产。
关键词：气流床 煤气化
所谓气流床煤气化是将气化剂夹带的煤粉或煤浆，通过特殊喷嘴送 入气化炉内，在高温下，煤氧等混合物迅速分解、燃烧、气化反应，产 生 CO 和 H2 为主的煤气化技术。国外 TCGP、SCGP、GSP 技术均发展成 熟，国内的多喷嘴、两段技术、HT-L、非熔渣 - 熔渣分级技术、多元料 浆技术正快速发展应用。煤气化作为煤化工的龙头，它的好坏决定着后 续工艺以及长远的经济效益。
两段技术已在内蒙古世林化工项目、华能满洲里煤化工项目、华能 绿色煤电 IGCC 项目等 5 家单位开建，部分已投产，主要用于生产甲醇、 发电等。
2.3 航天炉气化技术（HT-L）[6-7] 航天炉煤气化技术与 GSP 技术相似均采用下喷式气流床激冷流程， 但是知识产权独立。该技术对煤种要求低，热效率和碳转化率高。采用 激冷流程及灰渣水循环技术，对环境保护好。 HT-L 气化炉、烧嘴、破渣机、热风炉、激冷水循环泵等是此技术 的 核 心 设 备。 气 化 炉 采 用 盘 管 式 水 冷 壁， 四 组 管 绕 制 而 成， 盘 管 外 径 89mm，壁厚 8mm 径向热膨胀 6mm。自上而下单喷嘴喷射与 GSP 炉相同，
1.3 加压气流床（GSP）技术 [3] 合格煤粉经干燥后通过 N2 输送系统送至烧嘴，煤粉与其他气化剂（氧 气、水蒸气）经烧嘴同时喷入气化炉内的反应室，然后在高温、高压下 发生裂解、燃烧、气化反应，生成粗煤气。气化产生的熔渣以及粗煤气 一起进入气化炉下部的激冷室。冷却后的粗煤气去洗涤系统，熔渣通过 锁斗系统排出，激冷水送至污水处理系统。GSP 技术适用煤种广泛，输 送安全性高，运行周期长不需备炉，碳转化率高，合成气质量好。采用 激冷流程，工艺紧凑，流程简单，环境效益好。气化炉操作弹性大，负 荷调节灵活。点火升温迅速，设备及运行费用较低。开、停车操作方便， 时间短，从冷态达到满负荷仅需 1H。但是 GSP 技术存在工业化业绩少， 操作经验缺乏，加料计量过程复杂、投资较高，无独立灰水处理技术等 问题。 该技术设备主要包括磨煤机、给料锁斗、加料器、组合喷嘴、气化 炉、渣锁斗、破渣机、捞渣机、文丘里洗涤器、沉降槽、激冷水泵等。 气化炉上部为冷壁气化室，由水冷壁，水夹套组成。水冷壁是由特殊耐 热材料碳化硅为屏蔽涂层的盘管和翅片焊接组成的圆筒形内腔，采用以 渣抗渣的技术防止高温溶渣腐蚀及开停车产生应力对耐火材料的破坏。 下部为激冷室，内有激冷喷头和内衬筒，内衬筒与承压外壳环隙有激冷 水自下向上流动，在顶端环隙间径向流出，激冷室承压壳体的壁温不超 过 200℃。喷嘴由配有火焰检测器的点火喷嘴和生产喷嘴所组成，中心向 外环隙依次为燃料气、冷却水、氧 / 蒸汽、冷却水、煤粉通道、冷却水 6 个通道。 GSP 技术虽然进入国内较晚，但是凭借其自身优势已经在我国的山 西兰花煤化工有限责任公司醇、氨（300/100kt/a）项目、神华宁煤集团有 限责任公司（1670Kt/a）甲醇项目、贵州开阳化工有限公司（500Kt/a） 合成氨项目、淮南集团合成氨项目开始应用实施。 2 国内气流床煤气化技术 2.1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术（OMB）[4] 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是在 TexaCO 技术的基础上发展起来 的，其反应机理与 TexaCO 技术相同，流程相似。该技术采用多喷嘴对置 技术，雾化效果好。负荷可调节范围大，速度快，装置适应能力强，气 化效率高。洗涤冷却室采用喷淋鼓泡复合床，热质传递效果好，液位稳。 气体初步净化系统采用分级净化，系统压降低，高效节能，合成气中灰 含量低。采用蒸发热水塔的渣水处理系统，热传递效率高，水循环流程 简单，耐结垢。但是也存在炉体拱顶处耐火材料烧损快的技术问题。 OMB 技术的关键设备有：磨煤机、高压煤浆泵、气化炉、工艺喷嘴、 煤气初步净化设备、蒸发热水塔、滚筒筛、渣锁斗、捞渣机、激冷水泵。 气化炉上部为气化室，内衬耐火砖，气化室中上部布置工艺喷嘴，喷嘴 在同一水平面。气化炉下部为激冷室，采用复合床结构形式消除了带水、 带灰问题。工艺喷嘴采用外混式、新型预膜式喷嘴，喷嘴流道介质由内 向外依次为氧气、煤浆、氧气。喷嘴头部（向火面）采用盘管冷却来防 止喷嘴损坏，由 1 套单独的系统向喷嘴供应冷却水，该系统设置了复杂 的安全联锁。一般使用 3 个月后需更换喷嘴头部或在喷嘴头部堆焊的耐
气流床气化
气流床气化工艺摘要：煤炭气化是煤利用的主要内容之一，而气流床气化是煤炭气化的一种重要形式。
本文立足我国煤炭气化现状，对目前国际上比较成熟先进的气化工艺（Texaco气化工艺法、shell煤气化工艺法）做了简单介绍。
同时，也阐明了我国未来煤气化的发展方向。
关键词：气流床；煤气化；气化炉；气化工艺；加压气化；环境；引言随着中国经济的快速增长，对能源的需求在与日俱增。
我国是一个多煤贫油少气的国家，如何充分高效率的利用质量参差不等、数量有限且不可再生的煤炭资源是一个摆在国人面前的世纪问题，这关乎民生，也关系到国家的长足发展。
另外，煤炭的开发利用带来了严重的环境问题，这是亟待解决的。
气流床煤气化工艺为煤的洁净高效利用提供了一种可能的途径，这也是本文着重要讨论的。
1、煤炭气化概述气流床气化是一种并流式气化。
气化剂（氧气与蒸汽）将煤粉（70%以上的煤粉通过200目筛孔）夹带入气化炉，在1600~1800℃高温下将煤进一步转化为CO、H2、CO2等气体，残渣以熔渣形式排出气化炉。
也可以将煤粉制成煤浆，用泵送入气化炉，在气化炉内，煤炭细粉粒与气化剂经特殊喷嘴进入反应室，会在瞬间着火，直接发生火焰反应，同时处于不充分的氧化条件下。
因此，其热解、燃烧以及吸热的气化反应，几乎是同时发生的。
随着气流的运动，未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物夹裹着煤焦粒子高速运动，运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。
这种运动形态，相当于流化领域例对固体颗粒的“气流输送”，习惯上称为气流床气化。
1.1 气流床气化技术特点1)煤种适应性强．入炉煤以粉状(或湿式水煤浆状)喷入炉内，各个微粒被高速气流分隔，并单独完成热解、气化及形成熔渣，无相互作用，不会在膨胀软化时造成黏结，即不受煤的黏结性影响．原则上各种煤都可用于气流床气化，但炉内气化温度应高于煤的灰熔点，以利于熔渣的形成．此外，从经济角度来看，应选择褐煤等挥发分高而固定碳少的煤，可大大改善气化条件；人炉的原料煤越细越好，煤粒越小，比表面积越大，气化速度越快，反应时间越短，碳转化率也越高．2)反应物在炉内停留时间短，反应时间约为1s～3 s．随煤气夹带出炉的飞灰中含有未反应完的碳，采取循环回炉的方法可以提高碳转化率；而且由于煤粉在气化炉内停留时间极短，为了完成反应，必须维持很高的反应温度．所以常常采用纯氧作为气化剂，气化温度可高达1 500℃，灰渣以熔融状态排出，熔渣中含碳量低．液体熔渣的排渣结构简单，排渣顺利．但是炉壁衬里受高温熔渣流动侵蚀，易于损坏，影响寿命．3)为了达到1 500℃左右的气化温度，氧气耗量较大，影响经济性．随着高温下蒸汽分解率的提高，蒸汽耗量有所减少．4)出炉煤气温度很高，显热损失大，可用废热锅炉回收热量，提高热效率．为了防止黏性灰渣进入废热锅炉，可先用循环冷煤气将出炉煤气激冷到900℃～1 100℃，并分离出灰渣，再进入废热锅炉．5)出炉煤气的组分以C0，H2，C02和H2O为主，CH4含量很低，热值并不高．产品中不含焦油．煤气产品中有效成分高，不产生含酚废水，烟气净化装置简单．1．2影响气流床气化的主要因素1)高气化温度．气化温度可达1 500℃以上．炉内高温是由煤粉在纯氧下燃烧或部分燃烧释放的热量而保持的，与此同时，碳粒与水蒸气或C02发生吸热的还原反应．提高炉内温度有利于加快反应速度，提高气化强度和生产能力．同时，由于炉内反应速度的提高，炉中的煤粉即使在很短的时间内也能完全气化，获得很高的碳转化率。
气流床煤气化技术特点
气流床煤气化技术1、Texaco水煤浆加压气化技术Texaco气化工艺最早开发于20世纪40年代后期。
由美国德士古(Fexaco)石油公司开发，该技术现属美国GE公司所拥有，又称为GE气化技术，国外已于20世纪80年代成功用于商业运行，1983年美国EASTMAN生产甲醇、醋酸酐，1984年日本UBE生产氨；1984年、1996年美国在Coo l‐water和Tampa建成IGCC装置；我国鲁南化肥厂于1993年建成首套德士古气化装置用于生产氨。
兖矿鲁南化肥厂的德士古气化装置，是我国从国外引进的第一套德士古煤炭气化装置，采用水煤浆进料在加压下来生产合成氨的原料气体。
目前Texaco气化装置在第二代气流床技术中，建设装置最多、商业运行时间最长、用于化工生产技术成熟可靠。
德士古气化是第二代气流床水煤浆气化技术的代表，以水煤浆单烧嘴顶喷进料，耐火砖热壁炉，激冷流程为主。
(1)Texaco水煤浆气化工艺原理Texaco水煤浆气化属气流床气化工艺技术，即水煤浆与气化剂(纯氧)在气化炉内特殊喷嘴中混合，高速进入气化炉反应室，遇灼热的耐火砖瞬间燃烧，直接发生火焰反应。
微小的煤粒与气化剂在火焰中作并流流动，煤粒在火焰中来不及相互熔结而急剧发生部分氧化反应，反应在数秒内完成。
在上述反应时间内，放热反应和吸热反应几乎是同时进行的，因此产生的煤气在离开气化炉之前，碳几乎全部参与了反应。
在高温下所有干馏产物都迅速分解转变为均相水煤气的组分，因而生成的煤气中只含有极少量的CH4。
Texaco水煤浆气化炉所得煤气中含有CO、H2、CO2和H2O四种主要组分，它们存在平衡关系：CO+H2O⇋ CO2+H2。
在气化炉的高温条件下，上述反应很快达到平衡，因此气化炉出口的煤气组成相当于该温度下一氧化碳水蒸气转化反应的平衡组成。
(2)Texaco水煤浆气化主要设备①Texaco气化炉气化炉为一直立圆筒形钢制耐压容器，内壁衬以高质量的耐火材料，可以防止热渣和粗煤气的侵蚀。
(完整版)国内外气流床气化技术比较分析
煤气化技术的分类
煤
煤气
固定床
流化床
气流床
气流床气化炉气化效率 高、污染易处理、可控 制富氧度调节合成气品 质，适用于对合成气热 值有较高要求的燃气用 户，或大型煤化工用户， 适用性广。
气流床气化炉是煤气化 发展的方向！
气流床气化技术的分类方法
气化原料
气化炉结构
干粉气化 水煤浆气化
308Nm3/kNm3(CO+H2) 640kg/kNm3(CO+H2)
＞99% 90%~93%
三菱重工两段炉（MHI）
干粉 NO. 06
MHI炉结构
气化炉特点： 1、干粉气化 2、两段进料 3、空气气化
MHI炉工艺流程
MHI炉发展历程
1700t/d IGCC Power Plant 200t/d Experimental Power Plant 2t/d Experimental24t/d Experimental Apparatus Apparatus
煤气冷却方式
绝热炉膛 水冷壁炉膛
煤气流动方向
水激冷
辐射废锅
煤气下行
煤气上行
国内外主流气流床气化炉
K-T炉
科达炉
Prenflo炉 五环炉
Shell炉 航天炉
GSP
东方炉
科林
两段炉
MHI两段炉 科达炉
干粉气化
水煤浆气化
德士古气化炉 E-Gas 清华炉 华理四喷嘴气化炉 多元料浆气化炉
干粉 NO. 01
多元料浆：指对固体或液体含碳物质 （包括煤、石油焦、沥青、油、煤液 化残渣）与流动相（水、废液、废水） 通过添加助剂（分散剂、稳定剂、pH 调节剂、湿润剂、乳化剂）所制备的 料浆
国内外煤气化技术调研
国内外煤气化技术调研摘要：介绍了煤气化技术的种类和各种气化炉的特点、气化技术工艺流程、进料方式和气化后工艺等。
关键词：煤气化，气化炉，工艺煤气化是洁净、高效利用煤炭的主要途径之一，被誉为煤化工产业的龙头技术。
实践证明：在将煤炭转化为更便利的能源和产品形式的各种技术中，煤气化是最应优先考虑的一种加工方法。
1 煤气化的种类及特点煤气化技术可归纳为固定床、流化床和气流床三大类。
1.1 固定床煤气化技术固定床煤气化技术的气化炉主要包括间隙固定床气化炉UGI、鲁奇(Lurgi) 气化炉、BGL （鲁奇改进)气化炉，其技术参数见表1。
表1 几种固定床气化炉的技术参数注：*以标态下生产1 000 m3(CO+H2)为基准，下同。
(1) UGI常压固定床气化技术的优点是操作简单、投资少，但技术落后、能力和效率低、污染严重。
以常压中Φ2650 mm气化炉为例，单台炉投煤量仅60 t／d，且要求原料为25mm～80 mm的无烟块煤或焦炭。
(2) 鲁奇(Lurgi)气化炉工艺成熟可靠，气化温度900℃～1250℃，包括焦油在内的气化效率、碳转化率、气化热效率都较高，氧耗是各类气化工艺中最低的，原料制备、排渣处理成熟。
煤气热值是各类气化工艺中最高的，最适合生产城市煤气。
若选择制合成气，该工艺存在以下问题：①煤气成分复杂，合成气中含甲烷体积分数在7％～10％，如将这些甲烷转化为H2和CO，投资大、成本高；②冷凝污水量大，污水中含有大量的焦油、酚、氨、脂肪酸、氰化物等，因此需建焦油回收装置以及酚、氨回收和生化处理装置，增加了投资和原材料消耗；③气化原料为15mm～50 mm的块煤，块煤价格高，增加了生产成本。
(3) BGL气化炉是在鲁奇(Lurgi)炉基础上，由固态排渣改为液态排渣，可直接气化含水质量分数大于20％的各种煤；在1400℃～1600℃高温气化条件下，蒸汽用量大幅下降，90％～95％的蒸汽在气化过程中分解，不仅提高了气化效率，而且使气化废水量减少80％以上，减小了酚和氨回收装置的规模；气化炉炉体结构简单，采用常规压力容器材料和常规耐高温炉衬及循环冷却水夹套即可满足要求。
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MHI炉工艺流程
MHI炉发展历程
1700t/d IGCC Power Plant 200t/d Experimental Power Plant
2t/d Experimental24t/d Experimental Apparatus Apparatus
五环炉
干粉 NO. 07
五环炉结构
五环炉工艺流程
干粉 NO. 01
K-T炉结构
气流床气化炉的鼻祖 1952年，联邦德国Koppers公司和工程师F.Totzek开发的一种常压粉煤气流床气化炉—KoppersTotzek气化炉，简称K-T炉。 气化炉特点： 1、常压干粉气化、煤气上 行 2、绝热炉膛 3、喷嘴对置 4、煤粉气化剂预混燃烧
目前大多数粉煤气化气流床技术都在 在K-T炉的基础上开发而来！
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞91%
TPRI业绩
科达炉
干粉 NO. 11
科达炉工艺流程
技术特点: 1、常/低压气化 2、单喷嘴/多喷嘴灵活设计 3、富氧/纯氧气化 4、梯级余热回收
科达炉关键设备
工艺烧嘴
气化炉
科达炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1550℃ 常压~1Mpa 345Nm3/kNm3(CO+H2) 580kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞99%
82%~89%
东方炉业绩
西安热工院两段炉（TPRI）
干粉 NO. 10
TPRI结构
气化炉特点： 1、干粉气化 2、两段进料 3、纯氧气化
TPRI工艺流程
TPRI工艺流程
TPRI操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1300~1700℃ 0.5~4Mpa 300Nm3/kNm3(CO+H2) 520kg/kNm3(CO+H2)
水煤浆气化
绝热炉膛
水冷壁炉膛
煤气冷却方式
煤气流动方向
水激冷
辐射废锅
煤气下行
煤 德士古气化炉
Prenflo炉
Shell炉 GSP 科林
五环炉
航天炉 东方炉 两段炉 干粉气化 水煤浆气化
E-Gas
清华炉 华理四喷嘴气化炉 多元料浆气化炉
MHI两段炉 科达炉
K-T炉
国内外气流床气化技术比较分析
煤气化技术的分类
煤
气流床气化炉气化效率 高、污染易处理、可控 制富氧度调节合成气品 质，适用于对合成气热 值有较高要求的燃气用
煤气
户，或大型煤化工用户， 适用性广。 气流床气化炉是煤气化 发展的方向！
固定床
流化床
气流床
气流床气化技术的分类方法
气化原料
气化炉结构
干粉气化
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞80%
德士古炉关键设备——工艺烧嘴
德士古炉关键设备——气化炉
德士古炉业绩
德士古炉业绩
E-Gas
水煤浆 NO. 02
E-Gas气化炉结构
E-Gas工艺流程
E-Gas发展历程
E-Gas气化炉
2016年8月14日，由茂名重力石化机械制造有限公司制造的E-Gas气化炉制造完成，交付中海 油惠州炼化二期项目工地
清华炉工艺流程
气化系统
清华炉工艺流程
灰水处理系统
清华炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 成浆性能良好的煤 1600~1800℃ 常压~8.7Mpa 404Nm3/kNm3(CO+H2) 605kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞78%
谢谢大家！
SE东方炉
干粉 NO. 09
东方炉结构
气化炉特点： 1、高压干粉水冷壁气化炉 2、顶置单烧嘴 3、激冷流程
东方炉工艺流程
东方炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1550℃ 3.2~3.8Mpa 331Nm3/kNm3(CO+H2) 569kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞99%
＞90%
Shell炉业绩
Shell关键设备介绍
Shell关键设备介绍——开工烧嘴
Shell关键设备介绍——工艺烧嘴
Shell关键设备介绍——气化炉
GSP炉
干粉 NO. 04
GSP炉结构介绍
GSP炉工艺流程
GSP炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1300~1600℃ 2.5~3Mpa 365Nm3/kNm3(CO+H2) 605kg/kNm3(CO+H2)
多元料浆气化工艺流程
多元料浆气化炉业绩
多元料浆气化炉业绩
华理四喷嘴气化炉
水煤浆 NO. 05
四喷嘴气化炉结构
四喷嘴气化炉工艺流程
四喷嘴气化炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 成浆性能良好的煤 1600~1800℃ 常压~8.7Mpa 360Nm3/kNm3(CO+H2) 600kg/kNm3(CO+H2)
E-Gas气化炉
气化炉在茂名港装船发运
西北化工院多元料浆气化炉
水煤浆 NO. 04
多元料浆气化炉结构
气化炉特点： 1、单喷嘴顶置耐火砖气化炉 2、激冷流程 3、多元料浆为原料
多元料浆：指对固体或液体含碳物质 （包括煤、石油焦、沥青、油、煤液 化残渣）与流动相（水、废液、废水） 通过添加助剂（分散剂、稳定剂、pH 调节剂、湿润剂、乳化剂）所制备的 料浆
航天炉工艺流程
航天炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1300~1600℃ 2.5~3Mpa 345Nm3/kNm3(CO+H2) 607kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞99%
＞90%
航天炉业绩
航天炉关键设备——组合烧嘴
航天炉关键设备——气化炉
碳转化率
有效气含量
＞99%
＞90%
GSP炉业绩
GSP炉关键设备——组合烧嘴
GSP炉关键设备——气化炉
GSP炉关键设备——气化炉
科林炉
干粉 NO. 05
科林炉发展历程
科林炉结构
气化炉特点： 1、干粉进料，煤气下行 2、多喷嘴顶置 3、水冷壁炉膛 4、水激冷流程
科林炉工艺流程
科林炉操作条件与气化指标
干粉 NO. 03
Shell炉结构
气化炉特点： 1、高压(2~4.3Mpa)、四喷嘴干粉撞击燃烧 2、水冷壁炉膛、辐射废锅/水激冷设计 3、煤气上行/下行
Shell炉工艺流程
Shell气化炉流程简图
Shell炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1700℃ 3~4Mpa 353Nm3/kNm3(CO+H2) 630kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
30~98%
85~90%
Prenflo炉
干粉 NO. 02
Prenflo炉发展历程
Prenflo炉结构
Prenflo炉工艺流程-废锅
Prenflo炉工艺流程-激冷
Prenflo炉位于西班牙的IGCC电站
Prenflo炉实景
Prenflo炉烧嘴运行前后照片
Shell炉
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞81%
四喷嘴气化炉业绩
四喷嘴气化炉业绩
清华/晋华炉
水煤浆 NO. 03
清华炉结构
气化炉特点： 1、非熔渣-熔渣分级气化 2、绝热炉膛 3、激冷流程
一代清华炉
清华炉结构
气化炉特点： 1、顶置单烧嘴 2、水冷壁炉膛 3、激冷流程
二代清华炉
清华炉工艺流程
煤浆制备系统
碳转化率
有效气含量
＞95%
75%~84%
GE德士古炉
水煤浆 NO. 01
德士古炉结构
气化炉特点: 1、水煤浆气化 2、顶置单烧嘴 3、绝热炉膛
德士古炉工艺流程——激冷
德士古炉工艺流程——辐射废锅
德士古炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 制浆性能良好的煤 1300~1700℃ 0.5~4Mpa 410Nm3/kNm3(CO+H2) 610kg/kNm3(CO+H2)
K-T炉工艺流程
系统组成： 1、煤粉制备系统 2、煤粉和气化剂输送系 统 3、气化系统 4、废热回收系统 5、洗涤冷却系统
K-T炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 褐煤和烟煤，<0.1mm >1500℃ 微正压 354Nm3/kNm3(CO+H2) 618kg/kNm3(CO+H2)
项目 指标
原煤
气化温度 压力
几乎所有煤种，尤其适用“三高”煤
1400~1700℃ 2.5~4Mpa
比氧耗
比煤耗 碳转化率 有效气含量
308Nm3/kNm3(CO+H2)
640kg/kNm3(CO+H2) ＞99% 90%~93%
三菱重工两段炉（MHI）
干粉 NO. 06
MHI炉结构
气化炉特点： 1、干粉气化 2、两段进料 3、空气气化
五环炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1700℃ 3~4Mpa 350Nm3/kNm3(CO+H2) 630kg/kNm3(CO+H2)