气化炉的分类与计算公式
移动床煤气化炉的设计及计算
煤气化研究背景
• 我国是一个缺油"少气"煤炭资源相对丰富的 国家，而煤气化技术则是现代煤化工的基 础，煤气化是通过直接液化制取油品或在 高温下气化制得合成气，再以合成气为原 料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品 及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化 工产品的核心技术。
• 目前国内外气化技术众多，自世纪中叶德 国Siemen兄弟最早开发煤气发生炉至今，已 有150余年历史!形成了固定床(移动床)、流
• 干煤气高热值：1486kcal/m3；干煤气产率 ：3.38m3kg；气化效率：69.63%；热效率： 76.66%；气化强度：850Nm3/(m2h)；煤气产 量8313Nm3/h：，空气消耗量为： 4644.13Nm3/h，蒸汽耗量：696.62kg/h。
• 在此基础上，根据炉子的工艺要求，完成 了炉墙耐火材料的选择与计算、水夹套的
• 理想气化指标 • 燃料干馏过程的计算 • 煤中含碳量的平衡 • 煤气组成、热值和产
率的确定 • 绘制物料平衡表 • 计算煤气发生炉的热
平衡
煤气产率/气化效率/热效率
通过计算潞安矿务局
干煤气产率：3.38m3/kg 湿煤气产率：3.58m3/kg 气化效率：69.63%
气化炉的设计
• 本设计选用常压固定床混合煤气发生炉。 • 此炉型由上、中、下三部分组成。 • 上部分包括加煤机、炉盖、探火孔等主要部件。 • 中部包括炉体和蒸汽水套、碎渣圈等。 • 下部包括炉篦、灰盘通风箱等。灰盘及通风箱均
炉墙及探火孔
在进行耐火材料的选择时，主要考虑耐 火度和绝热性能两项指标。由于整个装 置内部温度都在1000左右，故要求向火 面的耐火材料有较高的耐火度。 炉内温度900℃，由此选择耐火材料为粘 土耐火砖，保温材料为水泥珍珠岩制品 探火孔是发生炉的重要部件之一，8个探 火孔均匀分布在炉盖的圆周上。其作用 是：通过探火孔对燃料表层进行观察； 调整炉况及对燃料层进行深层调整；用 钎子探测炉内各层温度及分布情况，用 以指导操作。 探火孔由塞子、外壳、及喷嘴组成。
各类锅炉计算方法汇总
各类锅炉计算方法汇总1、蒸汽锅炉： （1）燃料耗量计算η⋅=L 0Q )i -D (i B式中：B ——锅炉燃料耗量（kg/h 或Nm 3/h ）；D ——锅炉每小时的产汽量（kg/h ）；Q L ——燃料的低位发热值（千焦/公斤），一般取5500大卡/公斤； η——锅炉的热效率（%），一般取75%，亦可按表1选取：表1 锅炉热效率表i ——锅炉在某绝对工作压力下的饱和蒸汽热焓值（千焦/公斤），绝对压力=表压+1公斤/厘米2。
具体取值见表2：表2 饱和蒸汽热焓表备注：1.0MP=10.0公斤/厘米2i 0——锅炉给水热焓值（千焦/公斤），一般来说，给水温度为20℃时，给水热焓i 0=20大卡/公斤=83.74千焦/公斤。
常用公式可以简化成： B=0.156D （kg/h ） （2）理论空气需要量的计算①固体燃料：5.01000Q01.1V 0+==6.055（m 3/kg ） ②液体燃料：21000Q85.0V 0+= ③气体燃料当Q ≤3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时，1000Q875.0V 0= 当Q ＞3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时，25.01000Q09.1V 0-= ④天然气：02.01000Q105.1V 0+⨯= 式中：V 0——燃料燃烧所需理论空气量（Nm 3/kg ）；Q ——燃料应用基的低位发热值（kJ/kg ）；表3 全国主要能源折算标准表（3）烟气量的计算 ①固体燃料0y V )1(65.11000Q89.0V -++=α=9.57（m 3/kg ） ②液体燃料0y V )1(1000Q11.1V -+=α ③气体燃料当Q ≤3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时0y V )1(0.11000Q725.0V -++=α 当Q ＞3000kcal （12561kJ ）/Nm 3时0y V )1(25.01000Q14.1V -++=α对Q ＜8250kcal （34543kJ ）/Nm 3的天然气0V 1Vy α+=对Q ＞8250kcal （34543kJ ）/Nm 3的天然气0V 1000Q075.038.0Vy α++=式中：在计算时，如果发热量Q 以kJ 为单位计算，分母1000变成4187；Q 以kcal 为单位，分母则为1000。
分解炉容量计算公式是什么
分解炉容量计算公式是什么分解炉是一种用于处理有机固体废物的设备，通过高温和无氧条件下将有机废物分解成气体和固体产物。
分解炉的容量是指其处理能力，通常以单位时间内处理的废物量来衡量。
了解分解炉容量的计算公式可以帮助我们更好地设计和运行分解炉，提高其处理效率和经济性。
分解炉容量的计算公式可以通过以下步骤推导得出：步骤一，确定废物的化学成分和热值。
首先，我们需要了解待处理废物的化学成分和热值。
有机废物的化学成分会影响其分解产物的组成，而热值则决定了废物在分解过程中释放的热量。
这些信息可以通过化验分析或文献资料来获取。
步骤二，确定分解炉的操作参数。
接下来，我们需要确定分解炉的操作参数，包括分解温度、压力、分解时间等。
这些参数会影响废物的分解速率和产物的组成，从而影响分解炉的处理能力。
步骤三，计算废物的分解热值。
根据待处理废物的化学成分和热值，可以计算出其在分解过程中释放的热值。
这个数值可以帮助我们确定分解炉的热量需求，从而确定其容量。
步骤四，确定分解炉的热量平衡。
在设计分解炉时，需要考虑其热量平衡，即分解过程中释放的热量需要满足分解炉的热量需求。
通过计算废物的分解热值和分解炉的热量需求，可以确定分解炉的热量平衡，从而确定其容量。
步骤五，计算分解炉的处理能力。
最后，通过考虑分解炉的操作参数和热量平衡，可以计算出其处理能力，即单位时间内处理的废物量。
这个数值可以帮助我们评估分解炉的经济性和运行效率。
根据以上步骤，分解炉容量的计算公式可以表示为：分解炉容量 = 废物的分解热值 / 分解炉的热量需求。
通过这个公式，我们可以根据待处理废物的化学成分和热值，以及分解炉的操作参数和热量平衡，来计算出分解炉的容量。
这个数值可以帮助我们更好地设计和运行分解炉，提高其处理效率和经济性。
在实际应用中，分解炉容量的计算还需要考虑更多因素，如废物的处理要求、分解产物的处理方式、分解炉的运行稳定性等。
因此，设计和运行分解炉时，需要综合考虑多种因素，以确保其能够有效、经济地处理有机固体废物。
气化炉的类型
煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法，但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类，或称为按照反应器形式分类。
气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率，采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提，其中反应器便是工艺的核心，可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的，为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，改善环境，新一代煤气化技术的开发总的方向，气化压力由常压向中高压（ MPa）发展；气化温度向高温（1500～1600℃）发展；气化原料向多样化发展；固态排渣向液态排渣发展。
1、固定床气化固定床气化也称移动床气化。
固定床一般以块煤或焦煤为原料。
煤由气化炉顶加入，气化剂由炉底加入。
流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化，即固体颗粒处于相对固定状态，床层高度亦基本保持不变，因而称为固定床气化。
另外，从宏观角度看，由于煤从炉顶加入，含有残炭的炉渣自炉底排出，气化过程中，煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动，因而又称为移动床气化。
固定床气化的特性是简单、可靠。
同时由于气化剂于煤逆流接触，气化过程进行得比较完全，且使热量得到合理利用，因而具有较高的热效率。
固定床气化炉常见有间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇Lurgi）2种。
前者用于生产合成气时一定要采用白煤（无烟煤）或焦碳为原料，以降低合成气中CH4含量，国内有数千台这类气化炉，弊端颇多；后者国内有20多台炉子，多用于生产城市煤气；该技术所含煤气初步净化系统极为复杂，不是公认的首选技术。
（1）、固定床间歇式气化炉（UGI）以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。
该技术是30年代开发成功的，投资少，容易操作，目前已属落后的技术，其气化率低、原料单一、能耗高，间歇制气过程中，大量吹风气排空，每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3，放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰；煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物，造成环境污染。
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word(仅供参考)
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word （仅供参考）其中涉及到的物料平衡和能量平衡参考：江苏大学课程设计气化炉计算说明书excel （已上传到百度文库）一：气化炉本体主要参数的设计计算初步设计该上吸式气化炉消耗的原料为G=600kg/h.初步确认气化强度Φ为200kg/(m 2·h)1. 实际气化所需空气量V A由树皮的元素分析可知木屑中主要含有C 、H 、O 而N 、S 的含量可以忽略不计，则： a 、碳完全燃烧的反应：C + O 2= CO 212kg 22.4m 31kg 碳完全燃烧需要1．866N 氧气。
b 、氢燃烧的反应：4H + O 2 ＝ 2H 204.032kg 22.4m 31kg 氢燃烧需要5.55N 氧气。
因为原料中已经含有氧[O]，相当于1kg 原料已经供给[O]×22.4/32=0.7[O]N 氧气，氧气占空气的21％，所以生物质原料完全燃烧所需的空气量： = (1.866[C]+5.55[H]-O.7[O]) 式中 V ——物料完全燃烧所需的理论空气量 m 3/kgC ——物料中碳元素含量 %H ——物料中氢元素含量 %V 10.21O ——物料中氧元素含量 %因此，可得V= (1.866[C]+5.55[H]-O.7[0]) =(1.866×50.30％ +5.55×5.83％-O.7×36.60％) =4.790(/kg) V 为理论上的木屑完全燃烧所需的空气量，考虑到实际过程中的空气泄漏或供给不足等因素，加入过量空气系数α，取α=1.2，保证分配的二次通风使气化气得到完全燃烧。
因此，实际需要通入的空气量V~V~=αV=1.2×4.790=5.748(3m /kg)因此，总的进气量为5.748/kg由上图取理论最佳当量比ε为0.3，计算实际气化所需空气量：V A =ε*V~=0.28*5.748=1.609m 3/kg2.可燃气流量q空气(气化剂)中N 2含量79％左右，气化生物质产生的燃气中N 2含量为55％左右，考虑到在该气化反应中N 2几乎很少发生反应，据此，拟燃气流量是气化剂(空气)流量的1.44倍，则可燃气流量q 为：q=G*V A *1.44=600*1.609*1.44=1390 m 3/h3.产气率 V GV G =/G =1390/600 =2.317(/kg)10.2110.213m 3m q 3m4.燃气成分定为：28% 4% 6.50% 5% 0.50% 1% 55%5.燃气的低位发热量为：Q G,net =12.63×28%+10.79×6.5%+35.81×5%+63.74×0.5%=6.347MJ/m 36.气化炉效率为：η=( Q G,net ×V G )/LHV=(6.347×2.317)/18.01=82% 7.热功率PP = Q G,net ×q /3600=6869×1390/3600=2652(KW)8.炉膛截面积SS /G φ==600/200=3()2m9.炉膛截面直径DD 取2m满炉加料，拟定气化炉连续运行时间T=6h炉膛的原料高度LL /()G T S ρ=⨯⨯=600×6/(3×300)=4()m式中：一生物质原料在炉膛中的堆积密度,由于使用的原料是树皮，取=300kg/m 310.气化炉内筒的高度系数n β物料在炉内应有足够的滞留时间，这与燃烧层的高度及物料与气流运动有关，要保证生物质原料气化耗尽。
气化炉参数
1秸秆燃气从那里来？农民使用秸秆燃气可以从以下两个方面，第一，靠秸秆气化工程集中供气获得。
第二，可以利用生物质自己生产。
秸秆气化工程，一般为国家，集体个人三方投资共建，一个村（指农户居住集中的村）的气化工程大约需50-80万，在我国目前大约有200多个村级秸秆气化工程。
农民自产自用的秸秆燃气，主要靠家用制气炉进行生物质转化，投资不大，小则300余元，多则700余元。
2、秸秆燃气生产技术原理？植物生物质（包括据木、木柴，野草，松针树叶，作物秸秆，牛羊畜粪，食用菌渣）中的碳元素质量分数约为40%，其次为氢、氮、氧、镁、硅、磷、钾、钙等元素。
植物秸秆的有机成分以纤维素，半纤维素为主，质量分数为50%。
这些生物质原料，在缺氧条件下加热，使之发生复杂的热化学反应的能量转化过程。
此过程实质是植质中的碳、氢、氧等元素的原子，在反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳、甲烷、氢气等，可燃性气体的分子。
这样植物生物质中的大部分能量就转移到这些气体中。
基本反应包括：C+O2=CO2 2C+O2=2CO2H2O+C=CO2+2H2 2CO+O2=2CO2H2O+CO=CO2+H2 CO2+C=2COCH4+CO2=2CO+2H2 C+2H2=CH4CO+3H2=CH4+H2O 2H2+O2=2H2O上述生物质的气化过程的实现是通过气化反应装置（即制气炉）完成的。
3、秸秆燃气生产的工作原理？制气炉具有生物质原料造气，燃气净化，自动分离的功能。
当燃料投入炉膛内燃烧产生大量CO和H2时，燃气自动导入分离系统执行脱焦油、脱烟尘，脱水蒸气的净化程序，从而产生优质燃气，燃气通过管道输送到燃气灶、点燃（亦可电子打火）使用。
4、气化炉的分类有哪些？秸秆气化炉，亦称生物质气化炉，制气炉，燃气发生装置等，在气化炉当中，分直燃（半气化）式和导气（制气）式气化炉。
其中导气式气化炉中又分上吸式、下吸式、流化床气化炉。
直燃式与导气式气化炉在广告词中，不少读者极易被误导。
江苏大学课程设计气化炉计算说明书word（仅供参考）
江苏⼤学课程设计⽓化炉计算说明书word（仅供参考）江苏⼤学课程设计⽓化炉计算说明书word （仅供参考）其中涉及到的物料平衡和能量平衡参考：江苏⼤学课程设计⽓化炉计算说明书excel （已上传到百度⽂库）⼀：⽓化炉本体主要参数的设计计算初步设计该上吸式⽓化炉消耗的原料为G=600kg/h. 初步确认⽓化强度Φ为200kg/(m 2·h)1. 实际⽓化所需空⽓量V A由树⽪的元素分析可知⽊屑中主要含有C 、H 、O ⽽N 、S 的含量可以忽略不计，则：a 、碳完全燃烧的反应：C + O 2= CO 2 12kg 22.4m 31kg 碳完全燃烧需要1．866N 氧⽓。
b 、氢燃烧的反应：4H + O 2 ＝ 2H 20 4.032kg 22.4m 31kg 氢燃烧需要5.55N 氧⽓。
因为原料中已经含有氧[O]，相当于1kg 原料已经供给[O]×22.4/32=0.7[O]N 氧⽓，氧⽓占空⽓的21％，所以⽣物质原料完全燃烧所需的空⽓量：=(1.866[C]+5.55[H]-O.7[O]) 式中 V ——物料完全燃烧所需的理论空⽓量 m 3/kgC ——物料中碳元素含量 % H ——物料中氢元素含量 %V 10.21O ——物料中氧元素含量 % 因此，可得V=(1.866[C]+5.55[H]-O.7[0]) =(1.866×50.30％ +5.55×5.83％-O.7×36.60％) =4.790(/kg) V 为理论上的⽊屑完全燃烧所需的空⽓量，考虑到实际过程中的空⽓泄漏或供给不⾜等因素，加⼊过量空⽓系数α，取α=1.2，保证分配的⼆次通风使⽓化⽓得到完全燃烧。
因此，实际需要通⼊的空⽓量V~V~=αV=1.2×4.790=5.748(3m /kg)因此，总的进⽓量为5.748/kg由上图取理论最佳当量⽐ε为0.3，计算实际⽓化所需空⽓量：V A =ε*V~=0.28*5.748=1.609m 3/kg 2.可燃⽓流量q空⽓(⽓化剂)中N 2含量79％左右，⽓化⽣物质产⽣的燃⽓中N 2含量为55％左右，考虑到在该⽓化反应中N 2⼏乎很少发⽣反应，据此，拟燃⽓流量是⽓化剂(空⽓)流量的1.44倍，则可燃⽓流量q 为：q=G*V A *1.44=600*1.609*1.44=1390 m 3/h 3.产⽓率 V GV G =/G =1390/600 =2.317(/kg)10.2110.213m 3m q 3m4.燃⽓成分定为：28% 4% 6.50% 5% 0.50% 1% 55%5.燃⽓的低位发热量为：Q G,net =12.63×28%+10.79×6.5%+35.81×5%+63.74×0.5%=6.347MJ/m 36.⽓化炉效率为：η=( Q G,net ×V G)/LHV=(6.347×2.317)/18.01=82%7.热功率PP = Q G,net ×q /3600=6869×1390/3600=2652(KW) 8.炉膛截⾯积SS /G φ==600/200=3()2m9.炉膛截⾯直径DD 取2m满炉加料，拟定⽓化炉连续运⾏时间T=6h 炉膛的原料⾼度LL /()G T S ρ=??=600×6/(3×300)=4()m式中：⼀⽣物质原料在炉膛中的堆积密度,由于使⽤的原料是树⽪，取=300kg/m 310.⽓化炉内筒的⾼度系数n β物料在炉内应有⾜够的滞留时间，这与燃烧层的⾼度及物料与⽓流运动有关，要保证⽣物质原料⽓化耗尽。
3组主要气化工艺及8种典型气化炉图文详解！
3组主要⽓化⼯艺及8种典型⽓化炉图⽂详解！ ⼀、⽓化简介 ⽓化是指含碳固体或液体物质向主要成分为H2和CO的⽓体的转换。
所产⽣的⽓体可⽤作燃料或作为⽣产诸如NH3或甲醇类产品的化学原料。
⽓化的限定化学特性是使给料部分氧化；在燃烧中，给料完全氧化，⽽在热解中，给料在缺少O2的情况下经过热降解。
⽓化的氧化剂是O2或空⽓和，⼀般为蒸汽。
蒸汽有助于作为⼀种温度调节剂作⽤；因为蒸汽与给料中的碳的反应是吸热反应（即吸收热）。
空⽓或纯O2的选择依⼏个因素⽽定，如给料的反应性、所产⽣的⽓体⽤途和⽓化炉的类型。
⽓化最初的主要应⽤是将煤转化成燃料⽓，⽤于民⽤照明和供暖。
虽然在中国（及东欧）⽓化仍有上述⽤途，但在⼤多数地区，由于可利⽤天然⽓，这种应⽤已逐渐消亡。
最近⼏⼗年中，⽓化主要⽤于⽯化⼯业，将各种碳氢化合物流转换成'合成⽓'，如为制造甲醇，为⽣产NH3提供H2或为⽯油流氢化脱硫或氢化裂解提供H2。
另外，⽓化更为专门的⽤途还包括煤转换为合成汽车燃料（在南⾮应⽤）和⽣产代⽤天然⽓（SNG）（⾄今未有商业化应⽤，但在70年代末和80年代初已受到重视）。
⼆、⽓化⼯艺的种类 有多种不同的⽓化⼯艺。
这些⼯艺在某些⽅⾯差别很⼤，例如，技术设计、规模、参考经验和燃料处理。
最实⽤的分类⽅法是按流动⽅式分，即按燃料和氧化剂经⽓化炉的流动⽅式分类。
正像传统固体燃料锅炉可以划分成三种基本类型（称为粉煤燃烧、流化床和层燃），⽓化炉分为三组：⽓流床、流化床和移动床（有时被误称为固动床）。
流化床⽓化炉完全类似于流化床燃烧器；⽓流床⽓化炉的原理与粉煤燃烧类似，⽽移动床⽓化炉与层燃类似。
每种类型的特性⽐较见表1。
表1 各种⽓化炉⽐较 * 如果在⽓化炉容器内有淬冷段，则温度将较低。
1.⽓流床⽓化炉 在⼀台⽓流床⽓化炉内，粉煤或雾化油流与氧化剂（典型的氧化剂是氧）⼀起汇流。
⽓流床⽓化炉的主要特性是其温度⾮常⾼， 在⼀台⽓流床⽓化炉内，粉煤或雾化油流与氧化剂（典型的氧化剂是氧）⼀起汇流。
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第四章气化炉世界煤炭气化技术的发展趋势有以下几个方面。
①增大气化炉规模，提高单炉制气能力。
以K—T炉为例，20世纪50年代是双嘴炉，20世纪70年代采用了双嘴和四头八嘴，以及后来设计的六个头的气化炉等，使得单炉产气能力大幅度提高。
②提高气化炉的操作压力，降低压缩动力消耗，减少设备尺寸，降低氧耗，提高碳的转化率。
③气流床和流化床技术日益发展，扩大了气化煤种的范围。
④提高气化过程的环保技术，尽量减少环境污染。
⑤将煤炭气化过程和发电联合起来的生产技术越来越受到各国的重视，并巳建成不同规模的生产厂。
总之，煤炭气化技术的发展基本是围绕气化炉展开的，以下对常用的不同类型的煤气化技术以及所使用的气化炉作一基本介绍。
第一节概述基本概念：1、气化炉：进行煤炭气化的设备叫气化炉。
2、气化炉分类①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(叉叫流化床)、气流床和熔融床等。
②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；③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。
3、煤气的分类：如果以空气作为气化剂，生产的煤气称空气煤气。
如果以空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气的混合物作为气化剂，生产的煤气称混合煤气；如果将空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气分别交替送人气化炉内，间歇进行，生产的煤气叫水煤气；气体成分经过适当调整(主要是调整含氮气的量)后．生产的煤气符合成氨原料气的要求，这种煤气叫做半水煤气。
4、气化炉的组成各种不同结构的气化炉基本上由三大部分组成，即加煤系统、气化反应部分和排灰系统。
加煤系统：要考虑煤入炉后的分布和加煤时的密封问题。
气化部分：①是煤炭气化的主要反应场所，首要考虑的问题是如何在低消耗的情况下，使煤最大限度地转化为符合用户要求的优质煤气②由于煤炭气化过程是在非常高的温度下进行的，为了保护炉体而加设内璧衬里或加设水套也是非常必要的。
水套一方面可以起到保护炉体(也包括炉内的布煤器或搅拌装置)的作用，同时可以吸收气化区的热量而生产蒸汽，该部分蒸汽叉可以作为气化时需用的蒸汽而进入气化炉内。
排灰系统①作用:保证了炉内料层高度的稳定，同时也保证了气化过程连续稳定地进行.②问题：对移动床而言，由于炉箅(气化剂的分布装置)和排灰系统结合在一起，气化剂的均匀分布和排灰操作是生产上较为重要的两个问题。
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、气固相反应1、气固相反应：在气化炉内，物质基本上以两种相态存在，一是气相即空气、氧气、水蒸气(称为气化剂)和气化时形成的煤气，另外是固相即燃料和燃料气化后形成的固体如灰渣等。
工业上把这种反应称气固相反应。
2、气固反应器的类型：固定床（移动床）：气化剂以较小的速度通过床层时．气体经过固体颗粒堆积时所形成的空隙，床内固体颗粒静止不动，这时的床层一般称固定床。
对气化炉而言，由于气化过程是连续进行的，燃料连续从气化炉的上部加人、形成的灰擅从底部连续的排出，所以燃料是以缓慢的速度向下移动，故称为移动床较为合理。
流化床：当气流速度继续增大，颗粒之间的空隙开始增大，床层膨胀，高度增加，床层上部的颗粒被气流托起，流体流速增加到一定限度时，颗粒被全部托起，颗粒运动剧烈，但仍然逗留在床层内而不被流体带出，床层的这种状态叫固体流态化，即固体颗粒具有了流体的特性，这时的床层称流化床。
气流床：在流化床阶段，如果流速进一步增大，将会有部分粒度较小的颗粒被带出流化床，这时的床层相当于一个气流输送设备，因而被称为气流床。
3、三种床层中的压降和传热情况固定床的压力降主要是由于流体和固体颗粒之间的摩擦，以及流体流过床层时，流道的突然增大和收缩而引起的，随流速的增大而成比例地增大，经过一个极大值后．床层进人流态化阶段。
流化床：在流态化阶段，床层的压降保持不变，基本等于床层的重量，把这个极大值称临界流化速度。
气流床：进入气流床时，由于大量颗粒被带出床外，床层压降急剧下降。
4、均相反应与非均相反应气相中的反应叫均相反应；如CO与H2O的反应等气固相反应称为非均相反应。
如碳的燃烧反应、水蒸气与炽热的碳之间的反应等。
5、控制步骤气固相非均相反应，其反应过程有五个过程组成：即①气化剂向燃料颗粒表面的外扩散过程；② 气化剂被燃料颗粒的表面吸附；③ 吸附的气化剂和燃料颗粒表面上的碳进行表面化学反应；④ 生成的产物分子从颗粒表面脱附下来；⑤ 产物分子从颗粒的表面通过气膜扩散到气流主体。
7、化学平衡逆反应速度相等时，化学反应就达到动态平衡。
例如对如下吸热反应： 22CO O C →+根据热化学平衡理论，以气体中各组分平衡分压表示的平衡常数kp 如下：O pH pH pCO K p 22⨯=如果反应是吸热的(如上述碳与水蒸气的反应)， kp 随T 的升高而增大；反之，对于放热反应，kp 随T 的增大而减小。
这也就是说，对于吸热反应，提高温度有利于化学反应向生成产物的方向进行；对于放热反应，则降低温度有利于向生成产物的方向进行。
就压力对气化过程的平衡影响而言，基本的规律是：对反应后体积增加(即分子数增加)的反应，随着压力的增加，产物的平衡含量是减少的；反之，对于体积减少的反应加压有利于产物的生成。
二、气化的几个重要过程具体的气化过程所采用的炉型不同，操作条件不同，所使用的气化剂及燃料组成不同，但基本都包括几个主要的过程，即煤的干燥、干馏、热解、主要的化学反应。
1、煤的干燥煤的干燥过程，实质上是水分从微孔中蒸发的过程。
●煤的干燥过程：理论上应在接近水的沸点下进行，但实际生产中，和具体的气化工艺过程及其操作条件又有很大的关系●一般地，增加气体流速，提高气体温度都可以增加干燥速度。
煤中水分含量低、干燥温度高、气流速度大，则干燥时间短；反之，煤的干燥时间就长。
●从能量消耗的角度来看，以机械形式和煤结合的外在水分，在蒸发时需要消耗的能量相对较少；而以吸附方式存在于煤微孔内的内在水分，蒸发时消耗的能量相对较多。
煤干燥过程的主要产物是水蒸气．以及被煤吸附的少量的一氧化碳和二氧化碳等。
2、煤的干馏1）就移动床来说，基本接近于低温干馏（500-600℃)。
从还原层上来的气体基本不含氧气，而且温度较高，可以视为隔绝空气加热即干馏。
2）而对于沸腾床和气流床气化工艺，由于不存在移动床的分层问题，因而情况稍微复杂，尤其对于气流床来讲．煤的几个主要变化过程几乎是瞬间同时进行。
3）煤的加热分解除了和煤的品位有关系，还与煤的颗粒粒径、加热速度、分解温度、压3、煤的热解●煤的热解结果生成三类分子：小分子(气体)、中等分子(焦油)、大分子(半焦)。
●就单纯热解作用的气态而言．煤气热值随煤中挥发分的增加而增加，随煤的变质程度的加深氢气含量增加而烃类和二氧化碳含量减少。
煤中的氧含量增加时，煤气中二氧化碳和水含量增加。
煤气的平均分子量则随热解的温度升高而下降．即随温度的升高大分子变小，煤气数量增加。
4、主要化学反应煤炭气化过程的两类主要反应即燃烧反应和还原反应是密切相关的是煤炭气化过程的基本反应。
●首先是煤的燃烧反应，通过燃烧一部分燃料来维持气化工艺过程中的热量平衡。
煤的燃烧是指在空气、富氧空气或氧气中，当煤的温度达到者火点时剧烈氧化，放出大量热量的过程，完全燃烧时生成二氧化碳，而不完全燃烧时则生成一氧化碳。
不论采用哪一种具体的气化工艺，产生的热量基本上都消耗在如下几个方面：灰渣带出的热量、水蒸气和碳的还原反应需要的热量、煤气带走的热量以及传给水夹套和周围环境的热量。
其次是还原反应，包括碳和二氧化碳的反应，以及水蒸气和碳之间的反应是制气的主要反应，主要生成一氧化碳和氢气。
编号：No.8课题：第四章气化炉------4-1气化炉概述（2）气化评价指标与气化炉授课内容：●煤炭气化的评价指标●气化炉的基本形式●每一种气化炉的气化过程知识目标：●掌握关于煤气化的评价指标●掌握气化炉的基本形式●了解我国常用的气化炉形式能力目标：分析气化过程思考与练习：三、煤炭气化过程的主要评价指标反映煤炭气化过程经济性的主要评价指标有气化强度、单炉生产能力、气化效率、热效率、蒸汽消耗量、蒸汽分解率等。
1、气化强度● 所谓气化强度，即单位时间、单位气化炉截面积上处理的原料煤质量或产生的煤气量。
● 气化强度的两种表示方法如下：但一般常用处理煤量来表示。
气化强度越大，炉子的生产能力越大。
气化强度与煤的性质、气化剂供给量、气化炉炉型结构及气化操作条件有关。
2、单炉生产能力● 气化炉单台生产能力是指单位时间内，一台炉子能生产的煤气量。
它主要与炉子的直径大小、气化强度和原料煤的产气率有关，计算公式如下： g V D q V 214π=式中V ——单炉生产能力，m 3／h ；D ——气化炉内径，m ；Vg ——煤气产率, m 3／kg(煤)：q1——气化强度，kg ／(m 2．h)。
● 公式中的煤气产率是指每千克燃料(煤或焦炭)在气化后转化为煤气的体积，它也是重要的技术经薪指标之一．一般通过试烧试验来确定。
● 在生产中也经常使用另一个与煤气产率意义相近的指标。
即煤气单耗，定义为每生产单位体积的煤气需要消耗的燃料质量，以kg ／m 3计。
3、气化效率● 煤炭气化过程实质是燃料形态的转变过程，即从固态的煤通过一定的工艺方法转化为气态的煤气。
这一转化过程伴随着能量的转化和转移，通常是首先燃烧部分煤提供热量(化学能转化为热能)，然后在高温条件下，气化剂和炽热的煤进行气化反应，捎耗了燃烧过程提供的能量，生成可燃性的一氧化碳、氢气或甲烷等(这实际上是能量的一个转移过程)。
由此可见，要制得煤气，即使在理想情况下，消耗一定的能量也是不可避免的，再加上在氧化过程中必然会有热量的散失、可燃气体的泄露等引起的损耗，也就是说，煤所能够提供的总能量并不能完全转移到煤气中，这种转化关系可以用气化效率来表示。
● 所谓的气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之吃．用公式表示为： %100'⨯=Q Q η式中η——气化效率，％；Q`——lkg 煤所制得煤气的热值，kJ/ kg ；Q ——1kg 煤所提供的热值．kJ/ kg ；4、热效率热效率是评价整个煤炭气化过程隹量手町用的经济技术指标。
气化效率偏重于评价能量的转移程度，即煤中的能量有多少转移到煤气中；而热效率则侧重于反映能量的利用程度。