HT-L航天粉煤加压气化技术及其应用
航天炉粉煤加压气化技术探究_
（５）航天炉技术的应用缩短了项目的建设周期 通过查阅相关资料可知，航天炉粉煤加压气化技术的应用能
够大大缩短项目建设的周期。比如说，安徽临泉化工股份有限公 司就只耗用了 ２４ 个月完成了项目的建设与安装调试，这速度是 壳牌粉煤气化技术无法比拟的。
1.航天炉粉煤加压气化技术必须使用适应性较强的原料煤 航天炉粉煤加压气化装置经过试烧之后，试烧人员观察得
知，原料煤粒度会对碳的转化过程造成影响，另外，如果原料煤含
有的水分过高就会降低 Ｕ１２００ 单元煤粉的输送效率，如果原料煤
内部的灰分较少，试烧过后渣就无法顺利挂在水冷壁上，因而航
天炉内部无法拥有稳定的保护渣层。综上所述，航天炉粉煤加压
气化技术必须要使用适应性较强的原料煤。 2.应用此技术缩短了开停车的时间，提高了负荷升降的速度 应用航天炉粉煤加压气化技术之后，通过对装置的运行情况
进行观察，装置操作人员观察到开停车时间大大缩短，并且负荷
升降的速度得以提高。主要表现在如下两个方面：一、应用航天
炉技术之后停车到开车这一段过程最多只需消耗两个小时；二、
在投料的时候，要想使气化炉负荷从 ４０％增加到 １００％也最多消
耗两小时。上述两点都大大降低了物料的消耗数量，并用最少的
资源合成最优质的氨产品。 3.应用此技术能提高监控的安全性和便捷性 与其他煤制合成气工艺相比，航天炉技术将火焰检测器转换
成高清晰度的摄像头，通过摄像头，监控人员就可以通过总控制
室的显示屏得知航天炉中的情况，与火焰检测器相比，摄像头的
应用大大提高了监控的安全性和便捷性。 三、航天炉的结构特征
HT-L粉煤气化简介
C + O2 = CO2 + 402kJ/mol
2C + O2 = 2CO + 237kJ/mol C + CO2 = 2CO - 165kJ/mol
2CO + O2 = 2CO2 + 567kJ/mol
二、煤气化的基本原理
（一）炭与氧的化学反应
反应平衡常数
lnKp = -21000/T + 21.4
二、煤气化的基本原理
（五）煤炭气化过程速率
• 当气化温度很低时， β ＞ ＞ K
K总= β K /（ β + K ）= K
此时的反应为化学动力学控制。 提高温度、压力、浓度，改善催化剂等 ，能够加快过程速率。
二、煤气化的基本原理
（五）煤炭气化过程速率
• 当气化温度很高时， K ＞ ＞ β
K总= β K /（ β + K ）= β
此时的反应为扩散控制。 提高压力、浓度，流速，减小颗粒度等 ，能够加快过程速率。
800~1200℃时CO/CO2的浓度
浓 度 CO
2
CO
距碳粒表面的距离
1200~1400℃时CO/CO2的浓度
浓 度 CO CO2
距碳粒表面的距离
三、煤炭气化工艺分类
移动床气化
• 煤料与炉体相对静止，靠重力下降 • 煤料在炉内停留时间以小时计
原料 煤仓 原煤 粉煤袋 式过滤 器 粉煤 螺旋输送机 螺旋给料器
称重给煤机
磨煤 机
惰性气体 发生器
循环风机
（一）磨煤及干燥单元
3、主要设备
原 煤 原料 煤仓 粉煤 袋式 过滤 器
原 料 煤 仓
称重给煤机
粉 煤 螺旋 输送 机
航天炉粉煤加压气化技术分析
航天炉粉煤加压气化技术分析摘要：本文主要介绍了航天炉粉煤加压气化技术的工艺原理、技术特点及控制技术，以供参考。
关键词：航天炉；技术特点；结构一、航天炉煤气化的工艺原理原料煤经过磨煤、干燥后储存在低压粉煤储罐，然后用N2(正常生产后用CO2输送)通过粉煤锁斗加压、粉煤给料罐加压输送，将粉煤输送到气化炉烧嘴。
干煤粉(80℃)、纯氧气(200℃)、过热蒸汽(420℃)一同通过烧嘴进入气化炉气化室，瞬间发生升温、挥发分裂解、燃烧及氧化还原等物理和化学过程(1—10 s)。
该反应系统中的放热和吸热的平衡是自动调节的，既有气相间反应，又有气固相间的反应。
1400—1600℃的合成气出气化室通过激冷环、下降管被激冷水激冷冷却后，进入激冷室水浴洗涤、冷却，出气化炉的温度为210～220℃，然后经过文丘里洗涤器增湿、洗涤，进入洗涤塔进一步降温、洗涤，温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗合成气送到变换、净化工段。
[1]二、航天炉的主要设备1、气化炉HT—L炉的核心设备是气化炉。
HT—L炉分上下两个部分：上部是气化室，由内筒和外筒组成，包括盘管式水冷壁、环行空间和承压外壳。
盘管式水冷壁的内侧向火面焊有许多抓钉，抓钉上涂抹一层耐火涂层，其作用是保护水冷壁盘管、减少气化炉热鼍损失。
盘管式水冷壁的结构简单，材质为碳钢，易制作且造价较低。
水冷壁盘管内的水采用强制密闭循环，在这循环系统内，有一个废热锅炉生产5．4MPa(G)的中压蒸汽，将热量迅速移走，使水冷壁盘管内水温始终保持一恒定的范围。
下部为激冷室，包括激冷环、下降管、破泡条和承压外壳。
激冷室为一承压空壳，外径和气化室一样，上部和水冷壁相连的为激冷环，高温合成气经过激冷环和下降管煤气温度骤降。
向下进入激冷室，激冷室下部为一锥形，内充满水，熔渣遇冷固化成颗粒落入水中，顺锁斗循环水排入灰锁斗。
粗合成气从激冷室上部引出。
2、烧嘴HT—L炉烧嘴是一个组合烧嘴，由一个主烧嘴、一个点火烧嘴和一个开工烧嘴组成。
航天炉煤气化技术运行情况
航天炉煤气化技术运行情况航天，煤气化，技术，运行HT-L煤气化技术的生产应用HT-L 煤气化工艺是航天^一所借鉴荷兰SHELL德国GSR美国TEXACO煤气化工艺中先进技术，配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。
现将该工艺在煤化工项目中的应用介绍如下：一、工艺介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL X艺相同，两套系统一开一备，单套能力35吨/小时，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%水含量小于2%勺煤粉。
没有单独的石灰石加入系统，只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上，一块进入磨煤机研磨。
2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL X艺相同，目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。
不同是V1205下面是三条腿，三条线输送，到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。
3、气化及净化烧嘴设计同GSR采用单烧嘴顶烧式气化，气化炉采用TEXACO激冷工艺，气化炉升压到1MRa时，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉，稳压1小时挂渣，炉膛内设置有8个温度检测点，可以作为气化温度的参考点，也可以判断挂渣的状态。
设计气化温度1400-1600C，气化压力4.0MPa。
热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷，也由此分离，激冷过程中，激冷水蒸发，煤气被水蒸汽饱和，出气化炉为199C，经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后，194C、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。
4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXAC(工艺相同。
渣经破渣机，高压变低压锁斗，排到捞渣机，进行渣水分离，水回收处理利用；灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池，清水作为激冷水回收利用，浆水经真空抽滤后制成滤饼。
二、技术特点1 、原料的适应性据设计方介绍，该工艺煤种适应性广，从烟煤、无烟煤到褐煤均可气化，对于高灰份、高水分、高硫的煤种同样适用。
航天炉煤气化技术运行情况
航天炉煤气化技术运行情况航天, 煤气化, 技术, 运行HT-L煤气化技术的生产应用HT-L煤气化工艺是航天十一所借鉴荷兰SHELL、德国GSP、美国TEXACO煤气化工艺中先进技术，配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。
现将该工艺在煤化工项目中的应用介绍如下：一、工艺介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，两套系统一开一备，单套能力35吨/小时，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。
没有单独的石灰石加入系统，只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上，一块进入磨煤机研磨。
2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。
不同是V1205下面是三条腿，三条线输送，到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。
3、气化及净化烧嘴设计同GSP，采用单烧嘴顶烧式气化，气化炉采用TEXACO激冷工艺，气化炉升压到1MPa时，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉，稳压1小时挂渣，炉膛内设置有8个温度检测点，可以作为气化温度的参考点，也可以判断挂渣的状态。
设计气化温度1400-1600℃，气化压力4.0MPa。
热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷，也由此分离，激冷过程中，激冷水蒸发，煤气被水蒸汽饱和，出气化炉为199℃ ，经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后，194℃、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。
4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXACO工艺相同。
渣经破渣机，高压变低压锁斗，排到捞渣机，进行渣水分离，水回收处理利用；灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池，清水作为激冷水回收利用，浆水经真空抽滤后制成滤饼。
二、技术特点1、原料的适应性据设计方介绍，该工艺煤种适应性广，从烟煤、无烟煤到褐煤均可气化，对于高灰份、高水分、高硫的煤种同样适用。
HT—L粉煤加压气化示范项目空分装置简介
第 ６期
化 肥工 业
２１ ００年 １ ２月
Ｈ — Ｔ Ｌ粉煤 加 压 气 化 示 范 项 目空分 装 置 简 介
童二胜 ， 杜桂 芳
（ 安徽 晋煤 中能化工股 份有 限公 司 临泉
摘要
２６ ０ ） ３ ４ ０
介 绍 了与航 天 炉 粉 煤 加 压 气化 示 范 装 置 配 套 的 空 分 装 置 的 工 艺流 程 选 择 、 备及 产 品 的 用途 。膨 胀 设
ｎｔｆｒ ＨＴ－ ｕ ｖ ｒｚ ｄ ｃ ａ ｅ ｓ ｒ ａ ｉ ｃ ｔｏ ｉ ｏ Ｌ ｐ ｌｅ ｅ ｏ ｌｐｒ ｓｕ ｅ ｇ ｓｆ ａ ｉｎ，ｔ ｅ ｃ ｉｅ ｏ ｔ ｒ ｃ ｓ ｏ ｉ ｉ ｈ ｈｏｃ ｆｉ ｐ ｏ ｅ ｓｆ ｗ，ｅ ｕ ｐ ｎ ｎ ｒ ｄ ｓ ｌ ｑ ｉ ｍｅ ｔａ ｄ ｐ ｏ — ｕ ｔｕ ｅ ．Ｅｘ ａ ｄ ｄ ａｒｅ ｔｒ ｈ ｐ ｒｔｗｅ ｔ ｍＭ１ｃ ｕ ｒ ｏ ｏｕｍｎ，ｔ ｏ ｓ ｈ ｍｅ ｓ ｏ ｃ ｓ ｓ ｐ ｎ ｅ ｉ ｎ ｅ ｓｔｅ ｕ ｐｅ ｏ ｒｗｉｈ ａ ｓ ｒ ｄｅａ ｇ ｎ ｃ ｌ ｈｅｆ ｗ ｃ ｅ ｈ ｗｓ ｌ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆ ｌｗ ｎｅｇ ｏ ｕ ｔｏ ｈ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｏ ｏ ｅ ｒ ｙ ｃ ｎｓ ｍｐ ｉｎ，ｌｗ ｐ ｒ ｔｎ ｏ ｔ ａｅｙ ａ ｄ ｒ ｌａ ｌｔ ｏ ｏ ｅ ａｉ ｇ ｃ ｓ ，ｓ ｆ ｔ ｎ ｅｉｂｉ ｙ，ｅ ｓ ｐ ｒ ｔｏ ｉ ａ ｙ ｏ ｅ ａｉｎ ａ ｄ ｌ ｔｅ ｍａ ｎｅ ａ ｃ ｒ ｎ ｉ ｌ ｉ ｔｎ ｎ ｅ ｗｏ ｋ．Ｔ ｏ ｅ ｓ ｔｏ ｉ ｅ ａ ａｉ ｎ ｕｎｔｈ ｓｂ ｅ ｎ ｔｅ ｍ ｒｍｏ ｅ ｔ ａ ｎ ｔ ｈｅ ｗｈ ｌ ｅ ｆａｒｓ ｐ ｒ ｔｏ ｉ ａ ｅ ｎ ｏ ｓｒ ａ ｆ ｒ ｈ ｎ ｏ ｅ ｏ ｙ ａ ，ｉｓｏ ｅ ａｉ ｎ ｉ ｏ ｍａ ｎ ｔｂｌ ｅ ｒ ｔ ｐ ｒ ｔ ｓ ｎ ｒ ｌａ ｄ ｓａ ｅ，ａ ｓ ｒｎ ｏ ｔｎ ｏ ｓ ｓａ ｌ ｎ ｉ ｇ ｏ ｈ ａ ｉ ｅ ． ｏ ｓｕ ｇ ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｔ ｂ ｅ ｒ ｎ ｎ ｆｔ ｅ ｇ ｓｆ ｒ ｉ ｕ ｉ
HT-L航天粉煤加压气化装置引氧方案
HT-L航天粉煤加压气化装置培训教程之系统引氧方案编制：XXX XXX审核：XXX批准：XXXXXXX煤化工工程技术有限公司XXXX年XX月气化炉引氧方案一、目的二、系统引氧应具备的条件三、引氧的步骤四、引氧顺控程序五、安全注意事项一、目的系统引氧气的主要目的是对氧气系统进行真物料测试，对系统的自控阀门、仪表和自控系统等进行最后的测试和校验，进一步发现本系统中存在的问题，并及时解决，为下一步粉煤烧嘴点火和化工投料试车成功打下坚实基础。
同时对操作人员进行实战演习、锻炼，为以后的开车积累经验。
二、系统引氧应具备的条件氧气系统已经按照规范安装完毕；氧气系统及仪表取压管线及仪表、自控阀门安装调试合格。
引氧程序空试合格。
引氧程序程序氮变送器的排污管线必须经化学清洗脱脂合格，吹扫，气密结束。
所有气测试合格、没有遗留问题。
三、引氧的步骤1、氧气系统冲氮●连接DN50-HNCO-130001-E1D管线（清洁氮气到17XV-1002阀后管线）。
●打开清洁氮气到17XV-1002阀后管线上的手阀，向氧气缓冲罐及气化界区的氧气管线充氮气，氧气管线上只有17XV-1120（进混合器）17XV-1033（进烧嘴开工）、17XV-1065（进烧嘴点火）、17XV-1006（预热器前放空）17XV1118(进混合器前放空)17XV1034(进烧嘴开工放空)17XV1035(进烧嘴开工放空)17XV1069(进烧嘴点火放空)17XV1070（进烧嘴点火放空）关闭，氧气缓冲罐13PI-0080压力达1.5MPa停止。
●充氮完成后，将DN50-HNCO-130001-E1D（清洁氮气到17XV-1002 阀后管线）断开，断开处用盲板封闭。
2、接氧●利用空分氧气放空阀，将空分出界区氧压控制在2.0MPa。
●打开氧气缓冲罐入口手阀，缓慢打开空分出界区流量调节阀，向氧气缓冲罐充氧。
●分别手动强制打开17XV-1001（氧气主阀）前放空手阀、氧气预热器前放空手阀及17XV0006（预热器前）1118（混合器前），点火、开工路放空阀17XV －1034/1035（开工氧放空）1069/1070（点火氧放空）(注意放空阀的开关顺序，原则上先开末端放空阀)，置换氧气系统中的氮气。
航天炉产品简介
航天炉简介及国内项目：产品简介：HT-L粉煤气化炉为航天粉煤加压气化装置核心、关键专利设备。
粉煤、氧气、蒸汽按一定比例通过燃烧器进入气化炉，在气化室中进行燃烧气化反应，生成的含有高温熔渣的粗合成气，一部分高温熔渣挂在复合水冷壁上，形成稳定的抵抗高温的渣层，其余熔渣和粗合成气进入激冷室。
粗合成气在激冷室中被激冷水激冷降温，并蒸发水蒸气到饱和，同时熔渣迅速固化，通过分离装置实现合成气、液态水、固渣的分离。
合成气通过管口输出进入后续工段，主要成分为一氧化碳和氢气。
固渣通过排渣口进入破渣机中，并断续排出。
含有细灰的黑水通过管口进入渣水处理系统。
产品描述：技术特点：采用先进的干粉煤燃烧气化技术，煤种适应性广，有效气含量高，氧耗低，煤耗低；采用可靠地激冷流程对合成气进行降温和固渣，简便易行，适用于化工装置；采用独特的水冷壁结构，安全可靠，维护成本低；采用高度集成的顶置组合式燃烧器，具备点火、开工、投料功能，寿命长、便于使用；采用独特的炉膛直接测温技术，有利于气化炉参数调节和控制；采用独特的可视火检技术，便于点火、开工过程控制；采用独特的安全装置，运行中安全性高；采用独特的点火技术，点火可靠性高；主要参数：气化炉直径：3.2-3.8米；气化炉高度：19.5米；气化压力：4.0MPa；日投煤量：~1500吨（与煤种有关）；气化温度：1300-1700度（与煤种有关）；（CO+H2）有效气产量：80000~11000Nm3/h（根据要求确定）；（CO+H2）含量：~90%（与煤种有关）；氧耗：290~320Nm3氧气/1000Nm3(CO+H2)（与煤种有关）煤耗：550~650kg入炉煤/1000Nm3(CO+H2)（与煤种有关）冷煤气效率：80～82%（与煤种有关）。
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61司公程工工化煤天航京北
高本成、重染污、低率效
料原作块煤烟无
术技化气层定固压常
化地本以难 高求要种煤�低度温烧燃
料原作浆煤水
化地本种煤现实可 低求要种煤 高率化转碳、高率效热
术技化气压加浆煤水
料原作煤粉
术技化气压加煤粉
变演的术技化气煤 义意的目项化气煤L-TH
71司公程工工化煤天航京北
点特术技化气压加煤粉L-TH天航
81司公程工工化煤天航京北
况情车开置装范示L–TH
艺工化气压加煤粉L–TH 3
备设要主L–TH 4
术技制控L–TH
5
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义意的目项化气煤L-TH 2 状现展发的 术技化气煤内国
1
容内要主
91司公程工工化煤天航京北
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41司公程工工化煤天航京北
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5 司公程工工化煤天航京北
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12司公程工工化煤天航京北
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艺 工 化 气 压 加 煤 粉 L– T H
02司公程工工化煤天航京北
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理处 水 灰 理处渣
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气料燃 气 空
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塔涤洗 碳脱 硫脱 换变
斗 锁 炉风热
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气成合
肥化
炉 化 气 压 加 煤 粉
仓 煤 储
3 司公程工工化煤天航京北
图 程 流 艺 工 境困的闭倒和损亏临 面业企肥氮小中地内多很�增剧本成�缺紧 料原煤块烟无成造�马上量大的置装氨成合 区地城晋之加�难困输运、中 集地产料原于 由�城晋西山自来分部大绝煤块 烟无的用所
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点 优 的 术 技化 气 煤 进 先 了 收吸 术 技 化 气 煤 L - T H
01司公程工工化煤天航京北
NCH2=C2+2H+2N ⒋ 3HN2=2H3+2N ⒊ HOOCH=2H+2O+C ⒉ 2OC+S2H=O2H+SOC ⒈ 应反副
2H2+C=4HC ⒐ OC2=2OC+C ⒏ O2H3+OC=O2H+4HC ⒎ O2H+OC=2H+2OC ⒍ 2H+OC=O2H+C ⒌ O2H2=2O+2H2 ⒋ 2OC2=2O+OC2 ⒊ 2OC=2O+C ⒉ OC2=2O+C2 ⒈ 应反主
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