HT-L气化工艺介绍
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
航天炉工艺及主要设备参数
航天炉⼯艺及主要设备参数航天炉⼯艺及主要设备参数介绍1、⽣产⼯艺介绍本装置为HT-L粉煤加压⽓化装置，是由北京航天院设计的⽰范装置，设计⽇消耗原料煤约929.64吨，消耗氧⽓约48.6万⽴⽅⽶。
在4.0MPa条件下通过⽓化反应，⽣产CO+ H2为1.22×106Nm3/d，经洗涤后送变换。
HT-L粉煤⽓化⼯艺是⼀种以⼲煤粉为原料，采⽤激冷流程⽣产粗合成⽓的⼯艺。
HT-L粉煤⽓化⼯艺采⽤了盘管式⽔冷壁⽓化炉，顶喷式单烧嘴，⼲法进料及湿法除渣，在较⾼温度（1400～1700℃）及压⼒（4.0 MPa左右）下，以纯氧及少量蒸汽为⽓化剂的⽓化炉中对粉煤进⾏部分⽓化，产⽣以CO、H2为主的湿合成⽓，经激冷和洗涤后，饱和了⽔蒸汽并除去细灰的合成⽓，送⼊变换系统。
该HT-L粉煤加压⽓化装置包括1500、1600、17000、1800四个单元：其中1500单元为磨煤单元、1600单元为粉煤加压及输送单元、1700单元为⽓化及合成⽓洗涤单元、1800单元为渣及灰⽔处理单元。
1500单元、1600单元、1700单元、均为双套装置、1800单元为单套装置。
1.1航天炉⼯艺原理航天炉属于粉煤加压⽓流床，利⽤纯氧和少量蒸汽为⽓化剂，⼆氧化碳或氮⽓输送粉煤，有特质的粉煤烧嘴送⼊⾼温⾼压的⽓化室完成⽓化反应，⽣成以CO和H2为主要成分的合成⽓，⽓室多余的热量由⽔冷壁吸收产⽣中压蒸汽，煤中的灰分形成熔渣，与⾼温合成⽓⼀同进⼊激冷室进⾏⽔激冷后排出⽓化炉。
1.2⽓化炉主要结构⽓化炉主要由⽓化炉外壳、螺旋盘管和⽔冷壁和激冷室内件组成，⽓化炉外壳为三类压⼒容器，螺旋盘管和⽔冷壁由⽓化室主盘管、渣⼝盘管、炉盖盘管三部分组成，盘管内⽔循环为强制循环，通过汽包副产中压饱和蒸汽，⽔冷壁向⽕侧敷有耐⽕材料⼀⽅⾯为了减少热损失，另⼀⽅⾯为了挂渣，充分利⽤渣层的隔热功能，以渣抗渣保护炉壁，⽓化炉上部为⽓化段，下部为熔渣激冷段，⽓化段位圆柱形反应室，激冷段内有激冷环、下降管、上升管和渣池⽔分离挡板等主要部件。
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。
【综述】航天炉HT-L煤气化工艺
【综述】航天炉HT-L煤气化工艺前言航天炉的主要特点是具有较高的热效率（可达95%）和碳转化率（可达99%）；气化炉为水冷壁结构，能承受1500-1700℃的高温；对煤种要求低，可实现原料的本地化；拥有完全自主知识产权，专利费用低；关键设备已经全部国产化，投资少，生产成本低。
据专家测算，应用航天炉建设年处理原煤25万吨的气化工业装置，一次性投资可比壳牌气化炉少3亿元，比德士古气化炉少5440万元；每年的运行和维修费用比壳牌气化炉少2500万元，比德士古气化炉少500万元。
它与壳牌、德士古等国际同类装置相比，有三大优势：一是投资少，比同等规模投资节省三分之一；二是工期短，比壳牌炉建设时间缩短三分之一；三是操作程序简便，适应中国煤化工产业的实际，易于大面积推广。
HT-L粉煤气化煤质要求：HT-L粉煤气化工艺对煤种的适应性广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可作为气化的原料。
即使是高灰分、高水份、高硫的煤种也能使用。
但从经济运行角度考虑，并非所有煤种都能够获得好的经济效益。
因此，使用者应该认真细致地选择合适的煤种，在满足设计要求的前提下，保证装置的稳定运行。
航天炉煤气化工艺简介主要技术路线：干煤粉作原料，采用激冷流程，主要特点是技术先进，具有的热效率(可达95%) ，碳转化率高(可达99%)；气化炉为水冷壁结构结构，气化温度能到1500-1700℃；对煤种要求低，可实现原料本地化；具有自主知识产权，专利费用低；关键设备全部国产化，投资少。
工艺流程关键设备（1）、HT-L粉煤气化炉气化压力：4MPa，气化温度：1500—1700℃，设计炉型能力：57070Nm3/h（CO+H2，单炉能力：20000—75000Nm3/h （CO+H2），炉体材料：15CrMoR+316L水冷盘管材料：15CrMo。
（2）关键设备气化喷嘴（3）关键设备-破渣机（4）关键设备-热风炉（惰性气体发生器）（5）关键设备（黑水调节阀、煤粉阀、煤粉调节阀、煤粉换向阀、锁渣阀）（6）关键设备（激冷水循环泵）锁斗循环泵（7）关键设备（立式高速泵）卧式高速泵对煤质的要求及用煤的处理HT–L煤气化工艺的原料是干煤粉，用高压氮气或加压CO2输送入气化炉，对煤种的适用范围宽，能够以当地煤种为原料，而且碳转化率超过99％。
航天炉
HT-L航天炉煤气化工艺介绍一、工艺简介航天炉又名HT-L煤粉加压气化炉，是借鉴荷兰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。
长期以来，国内缺乏自主的粉煤加压气化技术，国内煤化工不能大规模地发展，需要引进国外先进技术，选用德士古煤气化技术，无法实现原料煤的本地化；选用壳牌煤气化技术的投资又太大。
所以，开发具有自主知识产权的高效、洁净、煤种适应性广的国内煤气化技术，一直是业界的梦想。
气化炉的核心部件是气化炉燃烧喷嘴，该喷嘴必须具有超强的耐高温特性，这个特性要实现起来难度较大。
而与此类似，火箭上天时喷嘴所经受的温度也很高，而且比气化炉燃烧喷嘴要经受的温度高得多。
如果把航天技术“嫁接”到煤化工产业，那就有点像杀鸡用上宰牛刀，技术难度上是没有问题的。
航天长征化学工程股份有限公司（简称“航天工程公司”）前身为北京航天万源煤化工工程技术有限公司，主营业务是以航天粉煤加压气化技术为核心，专业从事煤气化技术及关键设备的研发、工程设计、技术服务、设备成套供应及工程总承包。
航天工程公司目前拥有自主知识产权的航天（HT-L）粉煤加压气化技术，该技术可广泛应用于煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制油、煤制氢、IGCC发电等领域。
二、工艺介绍HT-L粉煤气化技术工艺原理为原料煤经过磨煤、干燥后，用N2进行加压输送，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。
生成的1400℃～1600℃的合成气经过冷却后，出气化炉的温度为210℃～220℃，再经过文丘里洗涤器增湿、洗涤，和洗涤塔进一步降温、洗涤，产出温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗合成气。
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。
气化炉 GSP HT-L
GSPGSP 加压气流床气化技术融合了干法、湿法进料两种气化工艺技术的优点。
具体过程如下：粉煤及气化剂经组合喷嘴进入气化炉，喷嘴置于气化炉上端这不同于壳牌气化炉喷嘴布置。
粉煤在燃烧的同时放出大量热量供自身气化，生成粗煤气及熔渣，而后进入下部激冷室，熔渣在激冷室内被激冷水冷却后通过渣锁斗定期排入渣池，此过程与texco过程相似。
粗煤气被冷却到220℃左右并接近饱和状态，由激冷室上部排出，经两级串联的文丘里洗涤器分离后使粗煤气含尘量降至1mg/m3，送至合成单元。
下图是GSP工艺流程图。
1、GSP气化技术通过干法加料，采用多级组合进料技术, 粉体密相气体输送, 由常压、加压、变压、加料器和称重计量几个单元组成, 各单元间均由球形阀联结, 并配有压力、温度和料位等指示仪器。
该组合进料技术要求原料破碎至0.2mm 以下的粒级含量达80%以上, 粉体由载气通过输送管送入储仓, 载气经除尘过滤后排出系统, 两个加压锁斗交替充入粉体并使气体增压至 4.0MPa, 而且在后续过程形成加压连续输送, 粉体经过加压、料位检测进入加料器, 并经过秤重计量送入气化炉燃烧气化。
干法进料过程如图2。
图2 干法进料过程示意图2、GSP气化烧嘴设计采用多层内水夹套、多通道设计，共设计有6层通道，多种进料雾化方式,是GSP 气化技术的两大关键设备之一。
该烧嘴独有的特点就是每个通道都设计有各自的水夹套来冷却，使烧嘴受热均匀，温度始终保持在一个较低水平，极大地延长了烧嘴使用寿命，烧嘴中心管既可以是干粉通道，又可以是氧化剂通道，是GSP气化喷嘴独有的特点，是所有干法和湿法气流床气化喷嘴所不具有的。
图3 烧嘴结构图3、GSP 气化炉GSP气化炉为水冷壁炉, 分为colling screen 和cooling wall两种形式, 是GSP 气化技术的两大关键设备之一，采用单喷嘴顶喷式进料, 粗煤气激冷流程，底部液态排渣。
由气化喷嘴、水冷壁气化室和激冷室组成，整个气化炉主体为圆筒型结构，气化炉外壁带水夹套，其中气化室有水冷壁抓丁挂渣和砌筑耐火砖两种类型，规模大小不等。
HT-L与Shell及Texaco粉煤气化技术的比较
HT-L与Shell及Texaco粉煤气化技术的比较吴胜军【摘要】介绍了HT-L粉煤气化技术的工艺特点,并从比氧耗、有效气成分、煤气化效率、能耗等方面与Shell 及Texaco粉煤气化技术进行了分析比较.结果表明:HT-L粉煤气化技术具有高效节能、煤种适用范围广、气化效率高、能耗低、建设和运行成本低、工艺成熟可靠并具有自主知识产权的优点,具有广阔的发展前景.%Process features are described of the HT-L pulverized coal gasification technology, and an analytical comparison is done with the Shell and Texaco pulverized coal gasification technology in terms of specific oxygen consumption, active gas constituent, coal gasification efficiency, and energy consumption. The results show that the HT-L technology has the advantages of highly efficient energy saving, wide scope of application to various coal types, high gasification efficiency, low energy consumption, low construction and operation cost, mature and reliable technology, and possession of independent intellectual property, and so it brings about broad prospects for development.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2011(038)003【总页数】3页(P10-12)【关键词】粉煤气化;分析;比较【作者】吴胜军【作者单位】北京航天万源煤化工工程技术有限公司兰州分公司,730050【正文语种】中文煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下并流进入气化炉,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程[1]。
4航天粉煤加压气化技术
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之四）航天粉煤加压气化技术技术拥有单位：航天长征化学工程股份有限公司航天粉煤加压气化技术（HT-L）是中国运载火箭技术研究院开发出的具有自主知识产权的煤气化技术。
2005年2月，针对我国煤化工领域的技术现状，中国运载火箭技术研究院经过深入探讨，决定利用自身技术优势和军转民多年的技术储备，研发我国自主知识产权的煤气化技术。
2005年3月，完成了HT-L的专利申请。
截至目前，HT-L拥有发明及实用新型专利共计30多项，并通过了多家跨国公司的专利独立性审查。
为了项目的迅速开展，中国运载火箭技术研究院选择了安徽临泉化工股份有限公司和河南永煤集团濮阳龙宇公司作为HT-L工业化示范工程依托单位，并决定垫资研发示范工程气化装置，采用炉型均为日投煤量750吨航天炉。
2008年10月13日，濮阳示范工程投煤成功，产出合格的合成气。
2008年10月31日，临泉示范工程投煤成功，11月2日打通全部工艺流程，成功产出甲醇。
2009年10月，HT-L通过中国石油和化学工业协会组织的科技成果鉴定。
鉴定委员会认为：该装置操作简便、维护方便，煤种适应性广、投资费用和运行成本低、开工率高、气化炉的故障率低。
该技术拥有自主知识产权，总体技术水平处于国际领先。
2012年10月，日投煤量1500～2000吨航天炉于晋开集团一次投产成功，当年3台相同型号航天炉投入运行，各项指标良好。
2012年3月，新建成的航天煤化工产业基地投用，占地面积540000平方米。
目前正在进行上海主板IPO 上市工作。
一、技术特点HT-L包括磨煤及干燥（1500）、煤加压及进煤（1600）、气化及合成气洗涤（1700）、渣及灰水处理（1800）、气化公用工程（1900）5个单元，该技术具有如下特点：1、煤粉为原料、纯氧和过热蒸汽为气化剂其中，原料煤粉为5～90微米；输送介质为氮气或二氧化碳；气化压力在4.0～6.5MPa；以粉煤为原料，块煤、面煤均可利用；单位有效气体氧耗低、煤耗低，热效率高；粗合成气中有效气体（一氧化碳+氢气）成分高，氮氧化物含量低，对环境影响小；惰性气体浓相输送，除合成氨装置外，原则上均可以二氧化碳作为煤粉输送介质，实现二氧化碳循环利用，减少碳排放；浓相输送煤粉，实现DCS、ESD系统对气化过程的精确控制。
HT-L气化工艺介绍
粉煤加压气化装置相对于灰融聚气化装置自动化程度高， 开、停车一键启动。现将其单炉有关运行参数进行介绍： 进煤量：35-37吨/小时 进氧量：1-2万方/小时 产气量：5万方/小时（净化气） ④残炭率：小于5%
优点：产气量大、现场相对干净、检修量小、碳的转化率 高、冷煤气效率高、煤种适应性好、盘管式水冷壁副产中 压蒸汽，能量利用率高。 缺点：框架高、造价高、专利专有设备多。 气化框架总高为76米，设备总高为84米。两套装置共 有设备313台，动设备103台，静设备210台。
7、气化装置关键技术指标:
产气率： 1.6478 Nm3/Kg
比煤耗：606.9 Kg/KNm3
比氧耗：330～360 Nm3/KNm3 碳转化率：>99% 冷煤气效率：80 ～ 83% 热效率： ～ 95%
9、布置图 立面布置图
高压闪蒸罐底部的水和固体通过液位控制进入到真空闪蒸罐。 在真空闪蒸罐的黑水进一步进行闪蒸，闪出其中溶解的少 量气相组分。真空闪蒸罐顶蒸汽经过真空闪蒸冷凝器冷却， 再经真空闪蒸分离罐分离后，不凝气由真空闪蒸真空泵排 至大气，分离罐底液体进入灰水槽。真空闪蒸罐底部的液 体和固体混合物自流进入沉降槽。
本单元的设备有 静设备：除氧器、沉降槽、灰水槽、真空闪蒸罐、高压闪蒸 罐等 动设备：密封/冲洗水泵、低压灰水泵、沉降槽底流泵、洗涤 塔给料泵等。
16单元的主要设备有：粉煤储罐、粉煤锁斗、粉煤给料罐等 设备。其中粉煤给料罐为压力容器，工作压力为4.7Mpa； 粉煤锁斗为压力容器，会有间断的充压泄压。 静设备：14台 动设备：2台
• 三、1700单元 • 17单元 气化及合成气洗涤：本单元任务是将粉煤在高温下与纯氧发 生不完全燃烧反应，转化成所需要的以有效气，同时副产蒸汽。该单 元是HT-L加压粉煤气化工艺的核心。主要由氧气系统、粉煤进料系统、 气化系统、气化汽水系统、合成气洗涤系统及排渣系统组成。
HT-L航天粉煤加压气化技术及其应用1
临 泉、 濮 阳 HT-L 示 范 装 置 模 型
北京航天煤化工工程公司10
主要内容
1
单位基本情况
2
HT-L煤气化项目的意义
3 HT–L粉煤加压气化工艺 4 HT–L主要设备
5 6
HT–L控制技术
HT–L示范装置开车情况
北京航天煤化工工程公司11
HT–L粉煤加压气化工艺
主要技术路线：干煤粉作原料
北京航天煤化工工程公司18
主要内容
1
单位基本情况
2
HT-L煤气化项目的意义
3 HT–L粉煤加压气化工艺 4 HT–L主要设备
5 6
HT–L控制技术
HT–L示范装置开车情况
北京航天煤化工工程公司19
关 键 设 备
HT–L粉煤气化炉 气化烧嘴 破渣机 热风炉 安全阀 特种阀 高压耐磨泵、高速泵 煤粉阀 锁渣阀 煤粉调节阀、换向阀 黑水调节阀
北京航天煤化工工程公司24
关 键 设 备
2、 气化炉炉膛允许操作温度：1400–1800℃ 优点：（1）煤种适应性广 煤的灰熔点可选范围宽，可实现原料煤的本地化。 （2）碳转化率高、粗合成气品质好，CH4含量低 碳转化率≥99%,出口有效气体(CO+H2)成分≥90%, CH4含量≤200ppm 。 （3）炉膛耐火料壁面配有温度测点 对水冷壁温度进行有效监测，在气化炉开车、换煤 种或煤种不稳定时，能起到良好的保护作用。
采用激冷流程 • • • • • • 主要特点： 技术先进，具有的热效率(可达95%) ，碳转化率高(可达99%)； 气化炉为水冷壁结构，气化温度能到1400至1850度； 对煤种要求低，可实现原料本地化； 具有自主知识产权，专利费用低； 关键设备全部国产化，投资少。
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• 一：1500单元 磨煤：本单元的任务是对原料煤进行研磨、烘干， 为气化炉提供合格的粉煤。 原料煤从备煤经过管式皮带输送给原料煤储仓 （V-1501容积为510m³ )，原料煤再从其中由称重 给煤机（X-1501）进入中速磨煤机(A-1501)；原 煤由上到下进入磨煤机进行研磨。研磨好的粉煤 烘干后输送到粉煤袋式过滤器(S-1501)。经过过 滤器分离后，粉煤经旋转卸料阀及粉煤螺旋输送 机(X-1503)输送至粉煤贮罐(V-1601)。分离出的 气体经过惰性气体发生器(F-1501)加热后由循环 风机（K-1502）吹入磨煤机，由此形成循环。
15单元共有三套，正常是两开一备，方便磨煤单元设备检修。 本单元中的设备包括： 静设备：原料煤贮仓、惰性气体发生器、粉煤袋式过滤器 等共15台。 动设备：磨煤机MPS235、循环风机、密封风机、称重给 煤机、稀释风机、振动料斗等共37台。
• 本单元施工重点： • MPS235型辊盘式磨煤机安装；DN1200风煤、粉煤管线 安装。 • 1）MPS235型辊盘式磨煤机安装 • ①工作原理 • MPS型磨煤机是具有三个固定磨辊的外加力型辊盘式中速 磨煤机。 • 三个辊子在一个旋转磨盘上作辊压运动。需粉磨的物料从 磨机的中心落煤管落到磨盘上。旋转磨盘借助于离心力将 物料运动至碾磨辊道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊圆 周方向均布于磨盘辊道上，磨辊施加的碾磨力由液压缸产 生。通过静定的三点系统碾磨力均匀作用至三个磨辊上， 磨盘、磨辊的压力通过底板、拉杆和液压缸传至基础。物 料的碾磨和干燥同时进行。热气通过喷嘴环均匀进入磨盘
粉煤加压气化装置相对于灰融聚气化装置自动化程度高， 开、停车一键启动。现将其单炉有关运行参数进行介绍： 进煤量：35-37吨/小时 进氧量：1-2万方/小时 产气量：5万方/小时（净化气） ④残炭率：小于5%
优点：产气量大、现场相对干净、检修量小、碳的转化率 高、冷煤气效率高、煤种适应性好、盘管式水冷壁副产中 压蒸汽，能量利用率高。 缺点：框架高、造价高、专利专有设备多。 气化框架总高为76米，设备总高为84米。两套装置共 有设备313台，动设备103台，静设备210台。
7、气化装置关键技术指标:
产气率： 1.6478 Nm3/Kg
比煤耗：606.9 Kg/KNm3
比氧耗：330～360 Nm3/KNm3 碳转化率：>99% 冷煤气效率：80 ～ 83% 热效率： ～ 95%
9、布置图 立面布置图
二、工 艺 流 程
本气化装置是由四个单元组成。 原料煤由备煤车间煤场通过皮带进入磨煤及干燥单元 （1500单元），经磨煤机研磨并干燥的粉煤（50-90微米 占90%）到煤加压及进煤单元（1600单元），再经高压 CO2或N2输送至气化及合成气洗涤单元（1700单元）， 气化并洗涤后送入后系统。第四个单元为渣水处理单元 （1800单元），本单元将气化炉产出的渣和洗涤后的黑水 进行处理利用。
• 周围，将经碾磨的物料烘干并输入至磨机上部的分离器。 在分离器中，粗细物料分开，细粉排出磨机，粗粉重新返 回磨盘碾磨。难以破碎的杂物热气流不能吹走，它们通过 喷嘴环落入磨机下部的热空气室中，经刮板至石子煤箱中 排除。清除废料的过程在磨机运行期间也能进行。
•
磨煤机加载系统原理图
• ②各部件吊装顺序及方法 • 吊装程序及步骤 • ㈠ 根据磨煤机A-1501A/B/C设备重量、高度、分布情况， 采用吊车将其放置拖排滚杠，用卷扬机拖至基础附近，然 后利用卷扬机及顶部30t电葫芦进行吊装组对。 • ㈡ 吊点设置和起吊运输方案：磨煤机本体吊装需在磨煤 机本体中心上方装设两个吊点，在每台磨煤机通道上方由 两台电葫芦分别利用两个吊点，同时起吊，按顺序依次将 磨煤机各部件吊装就位。
高压闪蒸罐底部的水和固体通过液位控制进入到真空闪蒸罐。 在真空闪蒸罐的黑水进一步进行闪蒸，闪出其中溶解的少 量气相组分。真空闪蒸罐顶蒸汽经过真空闪蒸冷凝器冷却， 再经真空闪蒸分离罐分离后，不凝气由真空闪蒸真空泵排 至大气，分离罐底液体进入灰水槽。真空闪蒸罐底部的液 体和固体混合物自流进入沉降槽。
本单元的设备有 静设备：除氧器、沉降槽、灰水槽、真空闪蒸罐、高压闪蒸 罐等 动设备：密封/冲洗水泵、低压灰水泵、沉降槽底流泵、洗涤 塔给料泵等。
氧气系统：来自空分的氧气（约25℃，5.0Mpa）经氧气预 热器（E-1709）加热至180℃后与中压过热蒸汽（约 420℃，4.9Mpa）混合后作为氧化剂经烧嘴的氧气/蒸汽 通道送入气化炉。 氧气流量与粉煤流量为比例控制，以 防止气化炉超温。 粉煤进料系统：来自1500单元的粉煤用高压二氧化碳 （开车时为氮气）通过三条粉煤输送管线采用密相输送方 式，送入气化炉烧嘴的煤粉通道。煤粉的流量通过粉煤管 线上的温度、压力悬浮密度、速度的测量仪表以及特殊的 粉煤流量调节阀进行控制。
HT-L气化装置介绍
目录
一、装置概况 二、工艺流程 三、关键设备 四、施工过程介绍
一、装置概况
我国是一个贫油、少气、富煤的国家，煤炭的利用除了作 为一次能源，还包括用煤制造二次能源、化工原料等。随 着经济的发展，煤炭的综合利用越来越受到关注。 煤炭气化是指在特定的设备内，在一定温度及压力下 使煤与气化剂发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有 CO、H2、CH4等气体。
气化系统：粉煤、氧气、蒸汽通过烧嘴进入气化炉进行反应。 反应后的合成气经初步洗涤后到下个工序。 排渣系统：在气化炉底部的激冷室中产生的粗渣被破渣 机（H-1701）破碎，然后通过渣锁斗系统排至捞渣机。 为了确保顺利排渣，在气化炉激冷室和渣锁斗之间设有一 台锁斗循环泵，使渣水在渣锁斗和气化炉激冷室之间进行 循环。
• 吊装示意图
• 2）DN1200风煤、粉煤管线安装
• 二、1600单元 粉煤加压：该单元采用锁斗来完成粉煤的连续加压及输送。 在一次加料过程中，常压煤粉贮罐（V-1601）内的粉 煤通过重力作用进入粉煤锁斗(V-1602)。粉煤锁斗内充满 粉煤后，即与粉煤贮罐及所有低压设备隔离，然后进行加 压，当其压力升至与粉煤给料罐(V-1603)压力相同时，且 粉煤给料罐内的料位降低到足以接受一批粉煤时，打开粉 煤锁斗与粉煤给料罐之间的平衡阀门进行压力平衡，然后 依次打开粉煤锁斗和粉煤给料罐之间的两个切断阀，粉煤 通过重力作用进入粉煤给料罐。粉煤锁斗卸料完成后，通 过将气体排放至粉煤贮罐过滤器进行泄压，泄压完成后重 新于粉煤贮罐经压力平衡后联通，此时，一次加料完成。 为了保证到烧嘴的煤流量的稳定，在粉煤给料罐和气化炉 之间通过控制粉煤给料罐的压力保持一个恒定的压差 0.7~0.8Mpa.
三、关 键 设 备
HT–L粉煤气化炉
型号：HTL-4/S-32/32SG-I/Q 工作介质:粉煤、氧气、蒸汽 额定生产能力：122万 Nm³ /d • • • 气化压力：4MPa 气化温度：1400—1700℃ 炉体材料：15CrMoR+316L
•
水冷盘管材料：15CrMo
气化烧嘴
物料名 称 煤粉
煤炭气化工艺按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分， 主要有： 1、固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气 化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于 气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可是为不 动，因此称之为固定床气化。如：常压固定床间歇式气化 （UGI）、鲁奇加压连续气化（Lurgi） 2、流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原 料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒 在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤层内温度均一，易 于控制，提高转化率。 如：灰融聚（U-Gas、ICC）、循环流化床（CFB)
状态
正常 流量 kg/s
7.76
最大流 量 kg/s
9.3
温 度 ℃
80
压力
Mpa 4.1
固
氮气氧气Βιβλιοθήκη 气体气体0.67
6.29
0.89
6.92
80
180
4.1
4.15
蒸汽
气体
0.24
0.69
300
5.0
液化气
点火氧 气
气体
气体
0.14
0.67
20
20
0.3
0.4
4、对煤质的要求及用煤的处理
HT–L煤气化工艺的原料是干煤粉，用高压氮气或加压CO2输送入气化炉，对煤种的适 用范围宽，能够以当地煤种为原料，而且碳转化率超过99％。该工艺过程对煤的特性， 例如煤的粒度、粘结性、含水量、含硫量、含氧量及灰分含量均不敏感，但对于灰熔 点较高的煤如灰熔点＞1400℃须加入助熔剂(石灰石)，改变溶渣性能。
17单元的设备较多，主要设备有 静设备：气化炉、洗涤塔、汽包、文丘里洗涤器、激冷水 过滤器等设备 动设备：烧嘴冷却水泵、中压汽包循环水泵、锁斗循环水 泵、激冷水泵、捞渣机、破渣机等。 其中泵类设备共有：18台
• 四、1800单元 18单元 渣水处理:本单元的任务是处理从上个工序排出的黑 水，达到排出标准。 从气化炉激冷室和洗涤塔底部来的黑水在减压后送入高 压闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸蒸汽经高压闪蒸分离罐后，分离 出来的冷凝液送到除氧器，蒸汽一部分送去除氧器作为除 氧蒸汽用，其余部分送出界区作为工艺蒸汽。除氧器的水 由除氧水泵给了高压闪蒸汽提塔经处理后，由洗涤塔给料 泵输送洗涤塔保持液位。洗涤塔塔底水由激冷水泵给了气 化炉激冷室保持其液位。
3、气流床气化：它是一种并流气床，用气化剂将粒度为 20~100μm的煤粉带入气化炉内，也可将其先制成水煤浆， 然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与 气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气 化炉。壳牌、航天炉及德士古炉均属于气流床。
• 本装置为航天粉煤加压气化装置，是由航天长征化学工程 股份有限公司设计。航天炉是其核心设备，航天炉属于粉 煤加压气流床气化炉，利用纯氧和少量水蒸汽为气化剂， 高压CO2或N2输送粉煤，由特制的粉煤烧嘴送入高温高 压的气化室完成气化反应，生成以CO和H2为主要成分的 合成气，煤中的灰分形成熔渣与高温合成气一同进入激冷 室进行水激冷后排出气化炉。