新型煤气化示范装置
多煤种制取煤气的工艺方法与生产装置
多煤种制取煤气的工艺方法与生产装置煤气是一种重要的能源，它可以用于烹饪、取暖以及工业生产等方面。
多煤种制取煤气的工艺方法主要有干馏法、湿馏法和气化法。
下面将介绍这三种工艺方法以及相应的生产装置。
1. 干馏法：干馏法是通过将煤直接加热到800-1000℃，使其产生裂解和分解现象，从而生成煤气。
这种方法适用于贫煤和富煤，但不适用于肥煤。
干馏法中，主要的生产装置是焦炉。
煤被放入焦炉中，加热并裂解，随后通过管道收集产生的煤气。
2. 湿馏法：湿馏法是将煤与水蒸气一起加热，经过一系列的化学反应，产生煤气。
这种方法适用于肥煤和一些低品位的煤。
湿馏法中，主要的生产装置是制气炉。
煤和水蒸气混合后进入制气炉，在高温下进行分解和反应，生成煤气。
3. 气化法：气化法是将煤与氧气或水蒸气反应，产生合成气，然后经过气体净化和加压处理，生成煤气。
气化法适用于各种类型的煤。
气化法中，主要的生产装置是煤气化炉。
煤和氧气或水蒸气在煤气化炉中反应，生成合成气，然后通过一系列的净化和处理步骤，最终得到煤气。
综上所述，多煤种制取煤气的工艺方法包括干馏法、湿馏法和气化法。
根据不同的煤种和需要，选择合适的工艺方法进行生产。
相应的生产装置包括焦炉、制气炉和煤气化炉。
这些工艺方法和生产装置为煤气的制取提供了可靠的技术基础，为能源产业的发展做出了重要贡献。
多煤种制取煤气的工艺方法与生产装置的发展是为了满足人们对能源的需求和保护环境的要求。
以下将进一步探讨这些工艺方法与生产装置的发展和优化。
1. 干馏法的发展：干馏法是最早被应用于制取煤气的方法之一。
随着技术的进步，干馏法在煤气工业中得到广泛应用。
传统的干馏法中，主要采用焦炉进行煤的加热和分解。
然而，传统焦炉存在能源消耗高、环境污染严重等问题。
为了解决这些问题，人们进行了不断的改进和优化。
一种常用的改进方案是采用先进的焦化技术，如煤粉加压焦化和煤气发生气化焦化技术。
这些新型焦炉具有能源效率高、煤气产生量大和污染物排放低的特点。
国内外各种先进煤气化技术
国内外各种先进煤气化技术一、引言二、煤气化技术概述：2.1 固定层制气工艺（移动床）2.2 流化床气化工艺2.3 气流床气化工艺2.4 其他煤气化技术三、国内主流煤气化技术详解3.1 Lurgi（鲁奇）煤气化技术3.2 Texaco（德士古）煤气化技术3.3 Shell煤气化技术工艺3.4 GSP煤气化技术3.5 Dow煤气化工艺3.6 Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比四、其它煤气化技术4.1 第三代煤气化技术4.2 组合气化炉煤气化法五、国内外煤气化的技术现状和发展趋势5.1 国外技术现状和发展趋势5.2 国内的技术现状和发展趋势5.3 国内工业化煤气化装置技术最新成果一、引言我国石油资源相对短缺，仅占化石能源探明储量的51.3％，开采量仅为世界开采量的21.4％，石油供需矛盾日益突出。
由于世界资源日趋减少，中东地区战乱不止，石油价格动荡不稳因此大量依赖石油进口将严重威胁我国国民经济的运行安全。
同时，我国煤炭资源丰富，探明可采储量2040亿t(2002年)。
煤炭在一次能源消费结构中占有主导地位，20世纪80年代以来一直在70％上下。
专家研究认为，在未来相当长时期内，一次能源消费结构中煤炭仍将居主导地位，到2050年将维持在50％以上。
目前国内发展煤气化合成化工产品的势头很旺特别是在产地,一批新的煤化工项目开始起步,老企业正以现代新技术改造传统落后的生产装置,以油为原料的大、中型合成氨厂开始进行煤代油的技术改造。
通过改造可以达到降低生产成本，改善环境状况之目的。
本文针对这一情况综合介绍国内煤气化技术现状，并对目前主流煤气化技术作一横向对比。
煤炭气化，即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2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。
气化装置主要设备介绍精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、气化炉1、气化炉描述本装置使用3台多元料浆加压气化炉（两开一备）。
气化炉是以氧气为气化剂对多元料浆进行加压气化，制取合成甲醇原料气的关键设备。
该设备的主要功能是制取粗合成气：一氧化碳（CO）和氢气（H2）。
由煤浆制备工序来的水煤浆与空分工序来的氧气在气化炉顶部的特殊喷嘴混合、并在气化炉燃烧室内燃烧（反应温度达~1400℃），产生高温煤气和熔渣。
这些反应物在反应压力的作用下，顺着燃烧室下部的中心管（浸液管）向下到下半部急冷室中的急冷水液面以下一定位置，将气体冷却并顺着急冷室中设置在中心管外的套管（通风管）与中心管的环形流道向上流出，进入急冷室上部的气相空间并由急冷室上部的急冷气出口输送到后续工序。
燃烧室内产生的高温煤气在急冷室中与急冷水直接接触、冷却后，形成了～253℃的饱和水煤气，为变换提供符合要求的反应气；而与此同时，燃烧室产生的高温熔渣在急冷室下部的水中冷却、向下部沉淀，并及时经直联在急冷室下部的破渣机进行破碎、定时由破渣机下部的锁斗排放到渣水处理工序。
气化炉分为上下两个部分，上部为燃烧室，下部为激冷室。
燃烧室由钢壳和耐火衬里两部分组成，钢壳内径φ2800，厚88mm，采用单层卷板结构，球形封头，开孔接管一律采用厚壁管加强。
气化炉燃烧室高温段壳体内衬为总厚约559mm的耐火材料，顶部喷头入口处（封头）的衬层随温度的减弱适当减薄。
耐火衬里由高铬刚玉砖、低铬刚玉砖、低硅刚玉砖、刚玉浇注料、高铝型硅酸铝纤维针刺毯等组成。
配比好的多元料浆和氧气通过顶部烧嘴喷入燃烧室内，在高温高压下发生气化反应，生成合成甲醇所需的高温原料气，在反应压力的作用下，高温原料气和熔渣通过燃烧室的下锥口进入激冷室内，与激冷水充分接触冷却后产生的激冷气通过激冷室上部设置的激冷气出口排出，产生的黑水和炉渣通过激冷室下部设置的排渣口进入锁斗，定期排放。
由于反应后的高温原料气中含有SO2和SO3，在水相中产生SO42-根离子等，在内应力的作用下有较强的腐蚀性，故本设备激冷室的壳体内壁须考虑防腐蚀措施。
最新五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析演示教学
五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析宁哲纪林朋潘福生赵艳玲（洛阳永龙能化有限公司，河南洛阳471100）摘要：介绍了五环炉煤气化装置黑水处理系统的工艺流程,分析了黑水处理系统出现的角阀振动、内衬脱落、灰水水质和系统波动问题；提出了相应的处理措施。
关键词：五环炉；黑水处理；角阀振动；内衬脱落；黑水水质，系统波动。
新型WHG（五环炉）煤气化装置是具有国内自主知识产权的煤气化工艺，其特点是采用干煤粉进料、液态排渣。
设计碳转化率高于98%，粗合成气（干气）有效成分（CO+H2)可达87%。
黑水处理系统是五环炉煤气化工艺中不可缺少的重要组成部分，目的是处理来自气化、湿洗以及除渣系统排放的洗涤水。
某年产20万吨乙二醇项目引进此新装置、新技术，在多次试车过程中，发现黑水处理系统存在一些问题，笔者对典型问题进行分析，并提出相应的处理措施。
1、黑水处理系统工艺流程1.1三级闪蒸工艺来自气化和湿洗系统的含灰排放水进入中压闪蒸罐，经过一级闪蒸，闪蒸气从罐顶排出，经减湿器与循环灰水换热，减湿后的闪蒸气再经过中压气液分液罐，在重力的作用下，在中压气液分液罐进行分离，气体部分（含CO，H2，H2S，NH3等有毒气体）进入界外硫回收装置或去火炬处理，液体部分进入除氧器再利用；含固体黑水从中压闪蒸罐底部排出后进入低压闪蒸罐经过二次闪蒸后，顶部低压闪蒸气去除氧器回收热量，底部含固体黑水与来自除渣系统的渣水分别进入真空闪蒸罐进行真空闪蒸，闪蒸的气体在经过真空闪蒸汽冷却器降温为气液混合物，气体随真空泵抽气一起排出，液体部分经真空闪蒸冷凝液泵加压后进入除氧器。
从真空闪蒸罐底部排出的液体经过真空闪蒸罐水冷却器降温进入澄清槽。
1.2澄清与固液分离工艺在澄清槽入口段加入絮凝剂，使水中细小固体颗粒在重力作用下聚集沉降，澄清后清液溢流进入灰水槽。
底部泥浆进入灰浆贮槽再次提浓，再经灰浆槽底流泵送到真空带式过滤机过滤，用过滤机真空泵抽真空，滤液经收集后用滤液泵送回澄清槽，固体以滤饼的形式排出界外，液体除一部分为了防止氯离子等物质的累积排到水处理系统外，其它澄清水（固含量<100ppm）经低压灰水泵加压后送入除氧器，除氧后的黑水经过除氧水泵送到减湿器和中压闪蒸罐中进一步回收热量，最后注入湿洗塔循环使用。
煤气化装置消防安全设计探讨
煤气化装置消防安全设计探讨彭爱军;龙霏【摘要】以实际工程为例,分析探讨了煤气化装置在满足相关标准规范和消防安全审查中存在的问题,提出了后续煤气化装置设计建议,有助于后续煤气化装置的设计和生产改造,以更好地满足标准规范、消防安全、运行等方面的要求.【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2017(055)005【总页数】4页(P21-23,28)【关键词】煤气装置;消防安全;标准规范;设计【作者】彭爱军;龙霏【作者单位】中国五环工程有限公司,湖北武汉430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉430223【正文语种】中文【中图分类】TQ545目前，我国已经建成运行和正在建设的大型煤气化装置有几十套，代表性的煤气化技术有SHELL干粉煤气化、GSP干煤粉气化、航天炉干煤粉气化、科林炉干煤粉气化、宁煤炉干煤粉气化、五环炉干煤粉气化、E-gas料浆气化、GE(原Texaco)水煤浆气化、西北院水煤浆气化、鲁奇MK+碎煤气化和BGL熔渣气化[1-2]。
由于国内化工行业重特大安全事故频发，煤气化成为国家安监总局公布的重点危险化工工艺目录之一，给已建成和正在实施的煤气化装置带来前所未有的消防安全设计压力。
本文通过对几个典型的煤气化装置在生产运行和消防设计审查及整改过程中存在的问题进行分析探讨，提出了煤气化装置在设计过程中如何更好地满足国家现行有关标准规范和安全稳定运行的要求，帮助其顺利通过当地消防安全审查和装置验收。
1.1 煤气化工艺的典型工艺流程目前，按原料煤形式分，国内所有的煤气化工艺为干煤粉法和湿料浆两大类，干煤粉气化工艺的主要工艺流程见图1，包括磨煤干燥、煤粉输送、煤粉气化、除渣、合成气洗涤、渣水闪蒸及处理等工序；湿料浆煤气化工艺的主要工艺流程见图2，包括煤浆制备、煤浆输送、煤粉气化、除渣、合成气洗涤、渣水闪蒸及处理等工序。
1.2 国内煤气化装置的发展现状经历十多年的迅猛发展，国内的煤化工产业进行了一场新的革新高潮，有力推动了国家经济发展和产品及技术的创新升级。
煤气化技术简介及装置分类
煤气化技术简介及装置分类煤气化是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。
目前，国内自行开发和引进的煤气化技术种类众多，但总体上可以分为以下三大类：一、固定床气化技术以鲁奇为代表的加压块煤气化技术。
鲁奇加压气化炉是由联邦德国鲁奇公司于1930年开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂最多的煤气化技术。
鲁奇气化炉是制取城市坑口煤气装置中的心脏设备。
它适应的煤种广﹑气化强度大﹑气化效率高﹑粗煤气无需再加压即可远距离输送。
鲁奇气化技术的特点为：采用碎煤加压式填料方式，即连接在炉体上部的煤锁将原料制成常温碎煤块，然后从进煤口经过气化炉的预热层，将温度提高至300℃左右。
从气化剂入口吹进的助燃气体将煤点燃，形成燃烧层。
燃烧层上方是反应层，产生的粗煤气从出口排出。
炉篦上方的灰渣从底部出口排到下方连接的灰锁设备中，所以气化炉与煤锁﹑灰锁构成了一体的气化装置。
鲁奇炉的代表炉型即第三代MARK－IV/4型Ф3800mm加压气化炉, 炉体由内外壳组成，其间形成50mm的环形水冷夹套，是一种技术先进﹑结构更为合理的炉型。
我公司为河南义马、大唐克旗等制做了多台鲁奇式气化炉。
图1 鲁奇加压块煤气化装置二、流化床气化技术以恩德炉、灰熔聚为代表的气化技术。
恩德炉粉煤流化床气化技术是朝鲜恩德“七.七”联合企业在温克勒粉煤流化床气化炉的基础上，经长期的生产实践，逐步改进和完善的一种煤气化工艺。
灰融聚流化床粉煤气化技术根据射流原理，在流化床底部设计了灰团聚分离装置，形成床内局部高温区，使灰渣团聚成球，借助重量的差异达到灰团与半焦的分离，在非结渣情况下，连续有选择地排出低碳量的灰渣。
目前，中科院山西煤化所山西省粉煤气化工程研究中心开发的加压灰熔聚气化工业装置已经成功应用于晋煤集团天溪煤制油分公司1 0万吨/年煤基MTG合成油示范工程项目，该项目配备了6台灰熔聚气化炉（5开1备），气化炉操作压力0.6MPa，日处理晋城无烟煤1600吨，干煤气产量125000Nm3/h（配套30万吨/年合成甲醇）。
煤气化练习题及答案
第一章绪论一、选择题1、下列属于化石能源的是（石油、天然气、煤炭）2、最大的煤生产和消费国是（中国）3、下列能源属于二次能源的是（城市煤气）4、民用燃气的热值一般为（4620kg/m3）5、二次世界大战后，煤炭汽化工业发展缓慢的原因是（石油和天然气的发展）6、下列属于新型煤化工特点的是（煤炭-能源-化工一体化）7、下列属于碳一化学品的是（CO 、CO2 、CH3OH 、HCHO ）8、下列说法正确的是（煤气化产物不是煤化工的最终产品）9、煤属于（混合物）10、城市煤气要求CO低的原因是（CO有毒）二、复习思考题1、何为煤化工？答：煤化工是以煤为原料经过化学加工，实现煤的转化并进行综合利用的工业。
煤化工包括炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。
2、什么是煤气化？包含的内容有那些，有什么特点？答：煤的气化是煤或煤焦与气化剂在高温下发生化学反应将埭或煤焦中有机物转变为煤气的过程。
煤炭气化技术广泛应用于下列领域。
(1)作为工业燃气(2)作为民用煤气(3)作为化工合成和燃料油合成的原料气(4)作为冶金用还原气(5)作为联合循环发电的燃气(6)作煤炭气化燃料电池(7)煤炭气化制氢(8)煤炭液化的气源3、试述煤炭气化产品——煤气为原料，说明碳一化学的发展方向和趋势。
答：碳-化学是以含有一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH3、CH3OH、HCHO)为原料合成化工产品或液体燃料的有机化工生产过程。
碳-化学是一个很大的领域，其产品包括由合成气台成燃料、甲醇及系列产品，合成低碳醇、醋酸及系列产品，合成低碳烯烃、燃料添加剂等方面。
4、煤炭气化工艺课程的学习内容有那些？本课程与本专业主要专业基础课、专业课有何区别和联系。
答：具体内容可分为以下几部分。
①气化原理。
讨论气化方法、气化热力学、动力学过程对气化过程的影响。
②煤炭性质对气化的影响。
介绍了煤种及煤质对气化的影响a③气化炉。
讨论各类气化炉结构特点、工艺流程、工艺条件选择对气化的影响等。
新型煤气化制甲醇实训仿真工厂设计
仿真技术的 ６ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 新 型煤气化制 甲醇实训仿真工厂 。该仿真工厂 由新型煤气化制 甲醇 流程工艺实训 系统 、 仿 真培训 （ ０Ｔ ｓ ） 软件系统和 Ｄ ＣＳ中控室 系统三大部分组成 ， 每个部分又可分为若干子系统 ， 在功能上能进行开停 车、 正常工 况等操作 。该仿真
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ｎ ｅ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｇ ａ ｓ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ
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径向温度云图
3/9/2019
4 示范装置开发工作总结
气化炉轴向浓度场分布
SKLCC
3/9/2019 气化炉轴向CO浓度场分布
气化炉轴向H2浓度场分布
4
示范装置开发工作总结
气化炉轴向浓度场分布
3/9/2019 气化炉轴向H2O浓度场分布
气化炉轴向CO2浓度场分布
4 示范装置开发工作总结
壁面热负荷
3/9/2019
2
新型煤气化技术的介绍
2.1 新型干煤粉加压气化炉的特点
– 气化反应生成的合成气和熔融炉渣背向而行，渣水、灰水处理比 较单一，系统操作稳定； – 由于采用水冷膜式壁结构，不受耐火砖寿命的影响。操作时，膜 式壁内形成一层渣，用“以渣抗渣”的方式保护衬里不受侵蚀,能 长周期稳定运行，不需设置备用炉; – 烧嘴的寿命长，可达8000小时以上。将采用在湖北双环或柳化已 经过工业化长周期运行验证的国产化煤烧嘴,节省投资和运行费用。
3/9/2019
4 示范装置开发工作进展
3/9/2019
喷嘴罩部分 伸入炉膛
减少高温气体回流, 从而减少热负荷、 磨蚀和高温腐蚀
４ 示范装置开发工作总结
冷态模拟计算网格图
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
冷态喷嘴截面速度场
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
冷态中心截面速度场分布
3/9/2019
3/9/2019
４ 煤气化技术研究进展
组合喷头模拟 几何模型
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
底层喷嘴截面
速度云图
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
底层喷嘴截面
3/9/2019
温度等值线
４ 示范装置开发工作总结
上层喷嘴截面
速度云图 3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
上层喷嘴截面
温度等值线 3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
激冷室出口
速度云图 3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
温度等值线
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
纵向断面
3/9/2019
温度等值线
4 示范装置开发工作总结
气化炉底锥
采用三维软件进行内件图的设计 3/9/2019
4 示范装置开发工作总结
3/9/2019
SKLCC
4 示范装置开发工作总结
将采用在湖北双环ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ或柳化已经过工业 化长周期运行验证 的国产化煤烧嘴, 烧嘴的寿命长，可 达8000小时以上。
3/9/2019
4
示范装置开发工作总结
SKLCC
通过对喷嘴罩热负荷计算 和喷嘴罩区域流场分析, 采取下列措施,保证烧嘴 罩正常运行: a)金属管壁厚减薄; b)进水通量增大; c) 帽沿内深; d) 进水温度降低; e)烧嘴罩可拆,更换方便
气化炉壁面热负荷 壁面 wall1 wall2 wall3 wall4 传热量(W) -658231.13 -685661.94 -562801.94 -579977.13 面积(m2) 3.4868981 4.7683742 5.0396593 5.0396627 热负荷(W/m2) -188772.6888 -143793.6519 -111674.6007 -115082.5292
3/9/2019
2
新型煤气化技术的介绍
• 水／汽激冷新型干煤粉气化炉，又称为五环炉（ＷＨＧＦ），由渣池、 气化反应室、高温水/汽激冷段、气体返回室、输气管和激冷罐组成。高 温段内件采用膜式壁结构以通过水副产蒸汽的方式实现对器壁的保护， 气化反应高温气体通过设在反应室顶部激冷区的多个水/汽组合式喷头对 高温合成气进行喷水冷却固灰。由输气管出口温度约800℃的含尘气体借 助设在激冷罐内多个功能部件，依靠水与高温气体的直接接触实现对气 体进行完全冷却和除尘。
基本完成气化炉的询价文件
3/9/2019
谢谢！！！
3/9/2019
44
新型煤气化示范 装置介绍
2009年1月22日
3/9/2019
1
新型煤气化示范装置 技术开发进展
1 概述 2 新型煤气化技术的介绍 3 新型煤气化技术优势 4 示范装置开发工作总结
3/9/2019
2
1
概述
安阳化学工业集团有限公司于2007年12月委托五环 科技股份有限公司进行新型煤气化示范装置的开发设计， 建设一套年产20万吨甲醇装置。该装置气化炉的气化压 力4.0MPa, 投煤量1000吨/天，有效气量能满足20万吨 甲醇及18000 NM3/h CO的要求。 我公司组织了大量的人力，对气化技术进行了深 入的研究、分析、总结和创新，对煤气化装置的关键设 备在工艺、设计、制造、安装和维护等方面积累了大量 的技术资料，拥有技术开发和工业应用的技术优势，为 开发新型煤气化示范装置奠定了良好的基础。
气化炉反应室顶锥
采用三维软件进行内件图的设计 3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
吹渣器
采用三维软件进行内件图的设计
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
急弯弯头的试制
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
急弯弯头的试制
无损检测和通球试验,水压试 验合格后的剖开检查
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
3/9/2019
3
1 概述
本开发是在消化吸收干煤粉加压气化技术，水煤浆气化技 术的基础上进行再创新的过程，旨在开发一种投资省、工程建设 周期短，工艺技术各项技术指标先进，操作安全、稳定可靠的干 煤粉进料，水／蒸汽雾化激冷的先进煤气化技术。 通过与国内知 名科研院所和制造厂合作，如中船重上海711所，华中科技大学， 西安交通大学等，进行了气化炉反应室燃烧流场的分析,传热面热 负荷,产品气成分、水/蒸汽喷射激冷模拟分析、煤粉加压及给料 系统试验、水汽系统热动力、流体阻力计算等，解决了煤烧嘴， 点火烧嘴，开工烧嘴，震打器等关键设备的供货等。 开发过程中，形成了五环公司自主知识产权的两项国家发明 专利和两项实用新型发明专利。
-123372.199
-274324.6222 -498099.8622 -519976.0578 -322608.9261 -99745.97865 -595440.9732 -243230.8901
3/9/2019
4 示范装置开发工作总结
水/蒸汽激冷机构的研发获得下列成果并进行实验验证： a.通过计算机数值模拟分析，确定了合理的喷嘴的工艺参数， 使回流区远离膜式壁，避免喷射作用产生的高温含尘气体对 喷嘴附近膜式壁产生侵蚀和磨蚀；避免冷激区膜式壁内表面 结渣并且长大，从而堵塞合成气通道，影响换热和改变气流 的流场。 b. 计算不同工况下炉内的换热量，计算得到激冷蒸汽量以 及激冷冷却水量。 c. 对高温高背压条件下的蒸汽射流的喷射距离、扩张角进 行了计算，得到单嘴喷射蒸汽的参数，并对高温高背压 条件下的水射流的射流特性和雾化特性进行了计算。
3/9/2019
2 新型煤气化技术的介绍
2.1 新型干煤粉加压气化炉的特点
– 煤粉采用气体（N2或CO2）输送，气化剂为氧和少量蒸汽，燃烧反 应的热利用合理,可大幅降低氧气消耗，减少空分装置能力，降低 建设投资和运行费用； – 高温合成气经水/蒸汽激冷，通过气体返回室、输气管传热面冷却 后，出气化炉的温度约为800℃，进入激冷罐内激冷中心筒，不易 结垢，避免了激冷环堵塞的现象发生。 – 由于采用气体上行，大部分灰以渣的形式通过捞渣机排出，因而 激冷罐中，水中含渣量较小，管道磨蚀小。激冷水采用除氧水， 可避免喷口堵塞的问题。 – 由于激冷罐内设置自冲洗径向喷射塔盘，折板式高效分离器和在 线式冲洗装置，可避免黑水管线堵塞等问题。
3/9/2019
3 新型煤气化技术的优势
3.1 在气化反应气体出口上方设置激冷机构，正常操作时，通过设 在激冷室筒壁上的多排多个水/汽组合型喷咀实现对高温合成气喷水雾 化冷却和固灰，取代传统用后续返回气进行激冷的方法，简化了流程 ，取消循环气压缩机，降低工程投资，节约了运行费用； 3.2 在输气管出口设置了激冷罐，取代废热锅炉对气体进行降温和 除 尘，取消干法除尘和回收系统，增加了灰水处理能力，大幅度降低 了工程投资； 3.3 煤种的适应性 广，可以用于气化高碱性元素和氯离子的煤， 避免采用合成气冷却器时,由于灰的粘结, 恶化传热，使得合成气出口 气体超温。 3.4 进入激冷筒的合成气温度较低，约为700℃，激冷过程相对平 稳, 预期设备寿命较长；
3/9/2019
４ 示范装置开发工作总结
d. 对汽／水组合工况进行一系列的模拟，得出喷射没有下 倾角和喷嘴单层布置都容易引起激冷室底部近壁面区域 形成高温区，不适合采用这两种布置形式。 e. 通过实验验证喷嘴喷出的水雾具有合适的雾化角和射程， 实现水的快速汽化并与合成气进行充分的混合，达到快 速冷却合成气的目的。 f. 通过实验验证低负荷运行工况下喷嘴的水／蒸汽流量调 节和喷嘴的安全性， 具有一定的操作弹性，在达到最 佳喷射雾化形状的同时，喷嘴的水流量具有一定的操作 弹性，负荷变化允许范围（８０～１２０％）。
3/9/2019
3 新型煤气化技术的优势
3.5 激冷筒设置了多种功能部件，例如在分布环下方设有溢流槽 ，在筒内设有锥形喷头和文丘里构件，在下部设有导流锥等使得壁面 液膜分布比较均匀，气体在筒内冷却、除尘效果较好。 3.6 激冷筒外还设置气体导流筒、塔板和气体折板分离器，可通 过调节液面高度改变气流通过齿间速度的方法调整气液接触程度和气 流通过塔板等多种设施使气体确保冷却至饱和温度，并取得最佳的增 湿除尘效果。
已完成的工作:
设计基础 管道仪表流程图PID 粉体PID 气化炉内件初步设计 气化燃烧反应模拟计算 工艺流程图(PFD) 物料和热量平衡数据表 水/蒸汽激冷模拟计算 材料技术规格书 公用物料流程图(UFD) 设备布置图 关键设备简图 制造通用技术规定