各種煤氣化技術(shù)介紹

煤氣化技術(shù)晉煤金石技術(shù)處煤結(jié)構(gòu)模型煤炭：復(fù)雜的有機(jī)含碳礦物（從褐煤到無煙煤），以碳為主，主要成份為C，H，O，N，S；高度芳香化；多少不等的無機(jī)礦物。煤

以煤或煤焦為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣或氫氣等做氣化劑，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過程。條件：氣化爐、氣化劑、熱量原理CO+H2工業(yè)、民用燃?xì)夂铣蓺獍奔状加投酌严N…H2固體煤煤氣化原理其目的就是獲得清潔能源和化工原料氣化產(chǎn)品--煤氣新型煤化工的一個重要單元煤炭氣化技術(shù)就是將固體煤變成氣態(tài)烴,CO,H2氣體等的技術(shù)煤氣化是發(fā)展煤基液體燃料合成、先進(jìn)的IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池、直接還原煉鐵等過程工業(yè)的基礎(chǔ)。煤氣化過程CnHmOxNySz煤氣化的過程（固定床為例）COCO2CH4H2NH3HCNH2SCOS????煤在爐內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)入爐煤的塊度和狀態(tài)氣化劑種類供熱方式操作壓力常壓氣化、加壓氣化自熱式、外熱式、熱載體供熱空氣-蒸汽氣化、氧氣-蒸汽氣化、氫氣氣化粉煤氣化、塊煤氣化、水煤漿氣化移動床、流化床、氣流床、熔融床氣化分類煤氣化發(fā)展史18世紀(jì)后半葉用煤生產(chǎn)民用煤氣歐洲采用干餾方法生產(chǎn)干餾煤氣用于城市街道照明1840年用焦炭制發(fā)生爐煤氣用于煉鐵1857年德國Siemens兄弟最早開發(fā)出用塊煤生產(chǎn)煤氣的爐子1875年用增熱水煤氣作城市煤氣1882年德國設(shè)計了世界第一臺常壓固定床空氣間歇?dú)饣癄t1913年美國氣體改進(jìn)公司對德國的氣化爐進(jìn)行改進(jìn)，成為UGL爐1921年用合成氣發(fā)電在當(dāng)時屬于高效的發(fā)電方式，英國成立能源氣體公司。這一時期出現(xiàn)了Lurgi氣化工藝（移動床）1932年采用合成氣通過費(fèi)-托合成（Fischer-Tropsch）合成法生產(chǎn)液體燃料活的成功，帶動了煤氣化工藝的發(fā)展1934年上海建成第一座煤氣廠，用立式爐和增熱水煤氣爐生產(chǎn)城市煤氣。同年，德國魯爾化學(xué)公司創(chuàng)建第一個F-T合成油廠移動床的最大問題是不能解決細(xì)煤的氣化，流化床氣化工藝出現(xiàn)，問題迎刃而解。最著名的流化床是Winkler，大量用于合成氨工業(yè)。氣化爐在高溫下運(yùn)行使氣化技術(shù)得到進(jìn)一步提高。由于溫度高，煤灰被融化以液態(tài)方式排出。在高溫、氧氣氣化和液態(tài)排渣的經(jīng)驗(yàn)上，氣流床氣化爐應(yīng)運(yùn)而生。最早的氣流床是德國的Koppers-Totzek（K-T爐），出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代。70年代Texaco水煤漿加壓氣化技術(shù)的工業(yè)化，大大推進(jìn)了大型煤氣化技術(shù)的發(fā)展。

中國于20世紀(jì)30至40年代引進(jìn)UGI爐，1950年后改燒無煙煤，主要用于制氨和甲醇，最多時候有千余家使用數(shù)千臺爐子，主要原料是無煙煤和土焦。當(dāng)時，UGI爐所生產(chǎn)出來的甲醇大約占全國煤基氨廠總產(chǎn)量的9/10以上。60年代至今，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的技術(shù)有水煤漿氣化（Texaco）、碎煤加壓氣化（Lurgi）、灰熔聚流化床氣化以及干粉加壓氣化（Shell）。國內(nèi)情況三種床的模型移動床及其爐內(nèi)料層溫度分布移動床固定床氣化一般采用一定塊徑的塊煤（焦、半焦、無煙煤）或成型煤為原料，與氣化劑逆流接觸，用反應(yīng)殘渣（灰渣）和生成氣的顯熱，分別預(yù)熱入爐的氣化劑和煤，固定床氣化爐一般熱效率較高。多數(shù)固定床氣化爐采用轉(zhuǎn)動爐箅把灰渣從爐底排出，也有采用熔融排渣的固定床氣化爐。1干燥層2干餾層3還原層4氧化層5灰渣層A灰渣層灰渣層中的灰是煤炭氣化后的固體殘渣，煤灰堆積在爐底的氣體分布板上具有以下三個方面的作用。①由于灰渣結(jié)構(gòu)疏松并含有許多孔隙，對氣化劑在爐內(nèi)的均勻分布有一定的好處。②煤灰的溫度比剛?cè)霠t的氣化劑溫度高，可使氣化劑預(yù)熱。③灰層上面的氧化層溫度很高，有了灰層的保護(hù)，避免了和氣體分布板的直接接觸，故能起到保護(hù)分布板的作用?；以鼘訉φ麄€氣化操作的正常進(jìn)行作用很大，要嚴(yán)格控制。根據(jù)煤灰分含量的多少和爐子的氣化能力制定合適的清灰操作?；以鼘右话憧刂圃?00～400mm較為合適，視具體情況而定。如果人工清灰，要多次少清，即清灰的次數(shù)要多而每次清灰的數(shù)量要少，自動連續(xù)出灰效果要比人工清灰好。清灰太少，灰渣層加厚，氧化層和還原層相對減少，將影響氣化反應(yīng)的正常進(jìn)行，增加爐內(nèi)的阻力；清灰太多，灰渣層變薄，造成爐層波動，影響煤氣質(zhì)量和氣化能力，容易出現(xiàn)灰渣熔化燒結(jié)，影響正常生產(chǎn)?；以鼘訙囟容^低，灰中的殘?zhí)驾^少，所以灰渣層中基本不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。B氧化層也稱燃燒層或火層，是煤炭氣化的重要反應(yīng)區(qū)域，從灰渣中升上來的預(yù)熱氣化劑與煤接觸發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量是維持氣化爐正常操作的必要條件。氧化層帶溫度高，氣化劑濃度最大，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)劇烈，主要的反應(yīng)為：C+O2→CO2C+O2→COCO+O2→CO2上面三個反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，因而氧化層的溫度是最高的?？紤]到灰分的熔點(diǎn)，氧化層的溫度太高有燒結(jié)的危險，所以一般在不燒結(jié)的情況下，氧化層溫度越高越好，溫度低于灰分熔點(diǎn)的80～120℃為宜，約1200℃左右。氧化層厚度控制在150～300mm左右，要根據(jù)氣化強(qiáng)度、燃料塊度和反應(yīng)性能來具體確定。氧化層溫度低可以適當(dāng)降低鼓風(fēng)溫度，也可以適當(dāng)增大風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)。C還原層在氧化層的上面是還原層，赤熱的炭具有很強(qiáng)的奪取水蒸氣和二氧化碳中的氧而與之化合的能力，水（當(dāng)氣化劑中用蒸汽時）或二氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)而生成相應(yīng)的氫氣和一氧化碳，還原層也因此而得名。還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，其熱量來源于氧化層的燃燒反應(yīng)所放出的熱。還原層的主要化學(xué)反應(yīng)如下：C+CO2C+H2OC+H2OCOCO+H2CO2+H2

C+H2CO+H2CO+H2CO2+H2CH4CH4+H2OCH4+CO2CH4+H2O

由上面的反應(yīng)可以看出：反應(yīng)物主要是碳、水蒸氣、二氧化碳和二次反應(yīng)產(chǎn)物中的氫氣；生成物主要是一氧化碳、氫氣、甲烷、二氧化碳、氮?dú)猓ㄓ每諝忖魵饣瘎r）和未分解的水蒸氣等。常壓下氣化主要的生成物是一氧化碳、二氧化碳、氫氣和少量的甲烷，而加壓氣化時的甲烷和二氧化碳的含量較高。還原層厚度一般控制在300～500mm左右。如果煤層太薄，還原反應(yīng)進(jìn)行不完全，煤氣質(zhì)量降低；煤層太厚，對氣化過程也有不良影響，尤其是在氣化黏結(jié)性強(qiáng)的煙煤時，容易造成氣流分布不均，局部過熱，甚至燒結(jié)和穿孔。習(xí)慣上，把氧化層和還原層統(tǒng)稱為氣化層。氣化層厚度與煤氣出口溫度有直接的關(guān)系，氣化層薄出口溫度高；氣化層厚，出口溫度低。因此，在實(shí)際操作中，以煤氣出口溫度控制氣化層厚度，一般煤氣出口溫度控制在600℃左右。D干餾層干餾層位于還原層的上部，氣體在還原層釋放大量的熱量，進(jìn)入于餾層時溫度已經(jīng)不太高了，氣化劑中的氧氣已基本耗盡，煤在這個過程歷經(jīng)低溫干餾，煤中的揮發(fā)分發(fā)生裂解，產(chǎn)生甲烷、烯烴和焦油等物質(zhì)，它們受熱成為氣態(tài)而進(jìn)入干燥層。干餾區(qū)生成的煤氣中因?yàn)楹休^多的甲烷，因而煤氣的熱值高，可以提高煤氣的熱值，但也產(chǎn)生硫化氫和焦油等雜質(zhì)。E干燥層干燥層位于干餾層的上面，上升的熱煤氣與剛?cè)霠t的燃料在這一層相遇并進(jìn)行換熱，燃料中的水分受熱蒸發(fā)。一般地，利用劣質(zhì)煤時．因其水分含量較大，該層高度較大，如果煤中水分含量較少，干燥段的高度就小。脫水過程大致分為以下三個階段。第一階段，如前所述，煤中的水分分外在水分和內(nèi)在水分。干燥層的上部，上升的熱煤氣使煤受熱，首先使煤表面的潤濕水分即外在水分汽化，這時煤微孔內(nèi)的吸附水即內(nèi)在水分同時被加熱。隨燃料下移溫度繼續(xù)升高。第二階段，煤移動到干燥層的中部，煤表面的外在水分已基本蒸發(fā)干凈，微孔中的內(nèi)在水分保持較長時間，溫度變化不大，繼續(xù)汽化，直至水分全部蒸發(fā)干凈，溫度才繼續(xù)上升，燃料被徹底干燥。

第三階段，燃料移動到干燥層的下部時，水分已全部汽化，此時不需要大量的汽化熱，上升的熱氣流主要是來預(yù)熱煤料，同時煤中吸附的一些氣體如二氧化碳等逸出。F空層空層即燃料層的上部，爐體內(nèi)的自由區(qū)，其主要作用是匯集煤氣，并使?fàn)t內(nèi)生成的還原層氣體和干餾段生成的氣體混合均勻。由于空層的自由截面積增大，使得煤氣的速度大大降低，氣體夾帶的顆粒返回床層，減小粉塵的帶出量?？刂瓶諏痈叨纫皇且笤跔t體橫截面積上要下煤均勻，下煤量不能忽大忽小；二是要按時清灰。移動床3M系列移動床混合煤氣發(fā)生爐UGI型水煤氣發(fā)生爐W-G（魏爾曼-格魯夏）煤氣發(fā)生爐兩段式煤氣發(fā)生爐常壓加壓碎煤加壓氣化魯奇爐液態(tài)排渣BGL爐UGI型水煤氣發(fā)生爐UGI氣化爐UGI爐用空氣生產(chǎn)空氣煤氣或以富氧空氣生產(chǎn)半水煤氣時，可采用連續(xù)操作方式，即氣化劑從氣化爐底部連續(xù)進(jìn)入，生成氣從頂部引出；以空氣、蒸汽為氣化劑制取半水煤氣或水煤氣時，一般采用間歇式操作方法。在我國目前近4000臺UGI氣化爐中，除少數(shù)用連續(xù)式操作生產(chǎn)發(fā)生爐煤氣（即空氣煤氣）外，絕大部分采用間歇式操作生產(chǎn)半水煤氣或水煤氣。UGI爐的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，投資低，一般不用氧氣做氣化劑，冷煤氣效率較高。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力低，一般每平方米爐膛面積半水煤氣發(fā)生量僅約lOOO立方米/h；對煤種的要求非常嚴(yán)格；間歇操作時工藝管道非常復(fù)雜。從氣化技術(shù)發(fā)展的角度看，已無法適應(yīng)現(xiàn)代煤化工對氣化的要求，面臨著更新?lián)Q代。UGI氣化工藝足美國聯(lián)合氣體改進(jìn)公司開發(fā)，并以其命名的氣化爐，是一種常壓的固定床煤氣化設(shè)備，爐子為直立圓筒形結(jié)構(gòu)。原料通常采用無煙煤或焦炭，其特點(diǎn)是可以采用不同的操作方式（連續(xù)或間歇），也可以采用不同的氣化劑，制取空氣煤氣、半水煤氣或水煤氣。2008年底統(tǒng)計結(jié)果，國內(nèi)正在運(yùn)行的煤氣化爐情況如下：

■約4000臺固定床間歇式氣化爐

■

30臺碎煤加壓氣化爐（魯奇爐）

■11臺恩德爐

■7臺灰融聚氣化爐■8臺國產(chǎn)水煤漿氣化爐■30臺GE水煤漿氣化爐■20臺殼牌干粉煤氣化爐—以氧氣-水蒸氣做氣化劑—固態(tài)排渣，適宜弱粘結(jié)性碎煤，原料來源受限制—爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)有煤分布器、破黏和爐箅轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，制造維修費(fèi)用高—單爐生產(chǎn)能力較大，技術(shù)成熟可靠，業(yè)績多—出爐煤氣焦油、酚含量大，污水處理和煤氣凈化工藝復(fù)雜—灰鎖上下閥使用壽命不長—灰渣含碳在5%左右Lurgi氣化工藝Lurgi氣化爐大唐克旗魯奇塊煤加壓氣化裝置BGL氣化工藝BGL氣化爐BGL氣化工藝是在Lurgi氣化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，最大的改進(jìn)是將魯奇的固態(tài)排渣改為熔融態(tài)排渣，提高了操作溫度，同時也提高了生產(chǎn)能力，更適合灰熔點(diǎn)低的煤種。氣化爐下方的熔渣室使用水對熔渣激冷。與普通的魯奇爐相比，BGL爐有以下優(yōu)點(diǎn)：—單位截面積的的產(chǎn)量提高—低水蒸氣消耗，搞水蒸氣分解率，廢水量大大減少—?dú)饣拭黠@提高—降低了焦油等難處理副產(chǎn)物的生成量—取消了轉(zhuǎn)動爐篦，結(jié)構(gòu)簡單化—噴嘴中可噴入煤粉，本工藝產(chǎn)生含酚廢水可制成水煤漿自噴嘴入爐氣化太重煤化工設(shè)備分公司為中煤鄂爾多斯能源化工有限公司圖克化肥項(xiàng)目生產(chǎn)的年產(chǎn)200萬噸合成氨項(xiàng)目配套BGL氣化爐。長17米，直徑4.6米，重220噸，是迄今為止世界最大的BGL爐。流化床當(dāng)氣體或液體以某種速度通過顆粒床層而足以使顆粒物料懸浮，并能保持連續(xù)的隨機(jī)運(yùn)動狀態(tài)時，便出現(xiàn)了顆粒床層的流化。流化床氣化就是利用流態(tài)化的原理和技術(shù)，使煤顆粒通過氣化介質(zhì)達(dá)到流態(tài)化。流化床的特點(diǎn)在于其有較高的氣-固之間的傳熱、傳質(zhì)速率，床層中氣固兩相的混合接近于理想混合反應(yīng)器。流化床及其爐內(nèi)料層溫度分布

也稱沸騰床適應(yīng)于劣質(zhì)煤種的氣化，氣化強(qiáng)度高，煤氣中基本不含焦油和酚。流化床溫克勒氣化（Winkler）恩德爐Lurgi常壓循環(huán)流化床（CFB）常壓加壓高溫溫克勒（HTW）氣化灰熔聚氣化法：U-Gas爐和KRW爐KBR輸送床加氫氣化法：HYGAS和HYdrane固體熱載體氣化法：CO2受體法和Cogas法溫克勒氣化爐溫克勒氣化爐典型的工業(yè)規(guī)模的爐型高23米，內(nèi)徑5.5米，單爐生產(chǎn)能力較大，可充分利用機(jī)械化采煤得到的細(xì)粒度煤。干餾和氣化在相同溫度下進(jìn)行，干餾溫度較移動床高得多，所以煤氣中幾乎不含焦油，酚和甲烷含量也很少。氣化溫度在900℃左右，故應(yīng)使用活性高的煤作原料，同樣由于溫度低，不利于CO2的還原和水蒸氣的分解，煤氣中CO2含量偏高。出爐煤氣溫度高，熱損失大。氣流速度高使得煤氣中帶出物較多。恩德爐1.煤氣出口2.人孔3.爐身4.耐溫層5.噴嘴30°<α<70°朝鮮恩德郡七七聯(lián)合化工廠20世紀(jì)60年代引進(jìn)了德國的溫克勒煤氣化技術(shù)，當(dāng)時溫克勒技術(shù)存在三個主要問題：6.進(jìn)煤口7.圓錐筒體8.噴嘴9.圓錐筒體體內(nèi)的保溫層10.出灰口11.回收煤入口12.點(diǎn)火孔13.透灰孔爐箅經(jīng)常出現(xiàn)局部超溫、結(jié)渣、偏爐現(xiàn)象，造成生產(chǎn)周期短，運(yùn)轉(zhuǎn)率僅為68%；爐頂帶出物較多，碳利用率低；余熱鍋爐位置不理想，積灰多效率低。恩德粉煤氣化工藝流程經(jīng)過三項(xiàng)改造，形成恩德粉煤氣化技術(shù)：氣化爐底部改成了特殊形狀的錐體，以布風(fēng)噴代了原有的爐篦；在氣化爐出口增設(shè)了旋風(fēng)除塵器與返料裝置；改變了廢熱鍋爐位置，減輕了煤氣夾帶的粉塵對廢熱鍋爐爐管的磨損。—噴嘴布風(fēng)—煤氣帶出物循環(huán)回爐—?dú)饣瘡?qiáng)度大—煤源豐富、價格低廉—工藝簡單—操作彈性大—維修工作量少—自產(chǎn)蒸汽量大—?dú)饣矢摺簹庥猛据^廣技術(shù)特點(diǎn)氣化爐廢熱鍋爐高溫溫克勒（HTW）氣化爐高溫溫克勒氣化工藝流程最初由德國的萊茵褐煤公司為了氣化褐煤對溫克勒氣化爐做了優(yōu)化改進(jìn)形成的新工藝。提高了氣化壓力和溫度；一級除塵器分離的含碳量高的顆粒返回到床內(nèi)進(jìn)一步氣化；為了提高灰熔點(diǎn)在原料中配入添加劑?！邷馗邏捍蟠筇岣呱a(chǎn)能力，煤氣質(zhì)量提高—兩級除塵使得碳轉(zhuǎn)化率上升至96%—助劑的加入，既可脫硫，又可提高灰熔點(diǎn)灰熔聚氣化

所謂的灰熔聚是指在一定的工藝條件下，煤被氣化后，含碳量很少的灰分顆粒表面軟化而未熔融的狀態(tài)下，團(tuán)聚成球形顆粒，當(dāng)顆粒足夠大時即向下沉降并從床層中分離出來。其主要特點(diǎn)是灰渣與半焦的選擇性分離，即煤中的碳被氣化成煤氣，生成的灰分熔聚成球形顆粒，然后從床層中分離出來。和傳統(tǒng)的固態(tài)排渣和液態(tài)排渣不同。與固態(tài)排渣相比，降低了灰渣中的碳損失；與液態(tài)排渣相比，降低了灰渣帶走的顯熱損失，從而提高了氣化過程的碳利用率，這種排渣方法是煤炭氣化排渣技術(shù)的重大進(jìn)展。

U-Gas

U-Gas灰熔聚氣化爐20世紀(jì)40年代，美國IGT公司開發(fā)的U-Gas技術(shù),90年代曾被上海焦化廠引進(jìn)，建了8臺氣化爐，但因工藝不成熟，一直不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過70多年的不斷發(fā)展完善，于2008年在棗莊建成全球第一套商業(yè)化示范裝置，試燒多煤種，成功氣化。2009與河南義馬集團(tuán)簽訂合作協(xié)議，配套35萬噸甲醇項(xiàng)目，去年下半年氣化部分竣工。灰熔聚氣化（國外）—煤種范圍寬，一些黏結(jié)性不太大或者灰分含量較高的煤也可作為氣化原料—碳轉(zhuǎn)化率較高U-Gas中試裝置工藝流程KRW

灰熔聚氣化（國外）KRW灰熔聚氣化爐此法原為以美國西屋電氣公司為主開發(fā)的西屋法煤氣化技術(shù)，后股權(quán)出讓給凱洛格公司，固易名KRW法。氣化爐分4段，自上而下依次為分離段、氣化段、燃燒段和團(tuán)灰分離段。煤粉由中央進(jìn)料噴嘴送入氣化爐燃燒段。由美國能源部資助，應(yīng)用此工藝在內(nèi)達(dá)華州建立的100MW的IGCC工廠未能成功運(yùn)行，據(jù)說主要由于高溫氣體過濾單元存在問題?；胰劬蹥饣▏鴥?nèi)）ICC

上世紀(jì)80年代，中科院山西煤炭化學(xué)研究所進(jìn)行了灰熔聚流化床氣化過程的研究和開發(fā)，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的灰熔聚流化床氣化工藝。除保留了傳統(tǒng)流化床技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)外，在氣化爐底部設(shè)計了中心射流管和環(huán)管，在床層中形成了局部射流區(qū)，建立了選擇性灰分離系統(tǒng)。有以下特點(diǎn)：—煤種適應(yīng)范圍廣—可在較高的溫度下實(shí)現(xiàn)灰的熔聚和分離，灰中碳含量低于10%—氧耗低—操作壓力低，生產(chǎn)能力低—由于飛灰損失，總碳轉(zhuǎn)化率仍較低ICC灰熔聚氣化爐Lurgi循環(huán)流化床（CFB）☆氣流床氣流床技術(shù)應(yīng)用在煤的氣化上，是將煤制成粉煤或煤漿（＜0.1mm），通過氣化劑夾帶，由特殊的噴嘴噴入爐內(nèi)進(jìn)行瞬間氣化。與前述的幾種氣化工藝比較，反應(yīng)溫度高（火焰中心溫度可達(dá)2000℃），反應(yīng)速度快，煤料的停留時間短(l～lOs)，產(chǎn)物不含焦油、甲烷等物質(zhì)，用來生產(chǎn)合成氨、甲醇時，甲烷含量低是其優(yōu)點(diǎn)。另一特點(diǎn)是，由于煤料懸浮在氣流中，隨氣流并流運(yùn)動，煤粒的干燥、熱解、氣化等過程瞬間完成，煤粒被氣流隔開，所以煤粒基本上是單獨(dú)進(jìn)行膨脹、軟化、燃盡及形成熔渣等過程，所以煤的黏結(jié)性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等對氣化過程不起作用，原則上幾乎可以氣化任何煤種。氣流床的設(shè)計簡單，內(nèi)件很少。該法的缺點(diǎn)是，由于燃料在氣化介質(zhì)中的濃度低、反應(yīng)物并流．產(chǎn)品氣體與燃料之間不能進(jìn)行內(nèi)部換熱，其結(jié)果使出口氣體的溫度比移動床和流化床的都高。為保證較高的熱效率，因而就得在后續(xù)的熱量回收裝置上設(shè)置換熱面積較大的換熱設(shè)備，這就在一定程度上抵消了氣化爐結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。操作溫度高液態(tài)排渣使用細(xì)煤粉和純氧單爐生產(chǎn)能力大高速的瞬間氣化反應(yīng)合成氣中無重?zé)N，焦油特點(diǎn)

分類進(jìn)料形式：干煤粉和水煤漿氣流方式：上行，下行工藝流程：廢鍋流程和直接水激冷噴嘴數(shù)量：單噴嘴和多噴嘴耐火材料：耐熱磚和水冷壁進(jìn)料方式：一段和兩段氣流床K-T爐德士古（Texaco）爐Shell氣化爐GSP氣化爐Destec（現(xiàn)E-Gas）航天爐（HT-L）Prenflo多噴嘴對置式水煤漿/干粉煤氣化TPRI兩段干粉煤氣化多元料漿氣化Eagle氣化CCP空氣氣化非熔渣-熔渣氧氣分級煤氣化（清華爐）K-T爐爐身：是一圓筒體，用鍋爐鋼板焊成雙壁外殼，通常襯有耐火材料。在內(nèi)外殼的環(huán)隙間產(chǎn)生的低壓蒸汽，同時把內(nèi)壁冷到灰熔點(diǎn)以下，使內(nèi)壁掛渣而起到一定的保護(hù)作用。兩個稍向下傾斜的噴嘴相對設(shè)置，一方面可以使反應(yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)物形成高度湍流，加速反應(yīng)，同時火焰對噴而不直接沖刷爐墻，對爐墻有一定的保護(hù)作用。另一方面，在一個反應(yīng)區(qū)未燃盡的噴出顆粒將在對面的火焰中被進(jìn)一步氣化，如果出現(xiàn)一個燒嘴臨時堵塞時保證連續(xù)安全生產(chǎn)。粉煤與氧氣、水蒸氣混合后，從相對爐頭并流進(jìn)入，瞬間著火，進(jìn)行氣化反應(yīng)，爐頭內(nèi)火焰的溫度高達(dá)2000℃，煤料在爐頭內(nèi)的停留時間約0-1s，在氣化爐中部，爐溫度約在1500～1600℃的范圍內(nèi)，一般要比煤的灰熔點(diǎn)高100～150℃，煤氣在爐內(nèi)的停留時間約1～1.5s。優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

技術(shù)成熟，有多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)氣化爐結(jié)構(gòu)簡單維護(hù)方便煤種范圍寬煤氣中不含焦油和煤塵，甲烷含量也很低碳轉(zhuǎn)化率高于流化床制粉設(shè)備龐大，耗電量高氣化耗氧，需控分裝置需高效率除塵裝置回收顯熱需大型熱交換設(shè)備，投資大GE，原德士古（Texaco）

德士古（Texaco）氣化工藝最早開發(fā)于20世紀(jì)40年代后期，開始的工作重點(diǎn)集中在開發(fā)一種天然氣的重整工藝，以便為轉(zhuǎn)換成液態(tài)烴化合物制造合成氣。不久后，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?yàn)榘钡纳a(chǎn)制造合成氣。50年代，研究擴(kuò)大該工藝以氣化石油及少量的煤。1973年德士古與德國魯爾公司合作，進(jìn)一步對該工藝進(jìn)行工程開發(fā)和完善，并于1975年在德國魯爾化學(xué)公司內(nèi)建成一套工業(yè)示范爐。1993年兗礦魯南化肥廠建成投產(chǎn)的德士古氣化裝置，是我國從國外引進(jìn)的第一套德士古煤炭氣化裝置，采用水煤漿進(jìn)料在加壓下來生產(chǎn)合成氨的原料氣體。2004年5月，被GE公司收購。該爐有兩種不同的爐型，根據(jù)粗煤氣冷卻方法不同，分為淬冷型和全熱回收型。中心氧管(縮口，加速)在預(yù)混合腔內(nèi)對水煤漿進(jìn)行稀釋和初加速，改善水煤漿的流變性能。外氧管口提供更高流速的氧氣，共同提高水煤漿在離開燒嘴后的霧化效果。

噴嘴為三通道，工藝氧走一、三通道，水煤漿走二通道，介于兩股氧射流之間。水煤漿氣化噴嘴經(jīng)常面臨噴口磨損問題，主要是由于水煤漿在較高線速下(約30m/s)對金屬材質(zhì)的沖刷腐蝕。中心管：15％氧氣外環(huán)系：85％氧氣關(guān)鍵技術(shù)

煤漿制備

水煤漿中需加入添加劑以降低煤漿濃度，使易于輸送并保證煤漿中水較長時間不析出煤漿輸送煤漿粘度大且含有大量固體顆粒，對運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備部件磨損很快耐火磚技術(shù)

氣化爐內(nèi)襯耐火磚，不但需耐高溫而且要求能抵抗煤灰熔渣侵蝕燒嘴技術(shù)

德士古公司多年研究開發(fā)了三道流結(jié)構(gòu)燒嘴和耐溫耐磨材料激冷室降溫除塵技術(shù)

要求在最短時間、最小分離空間達(dá)到高溫氣體冷卻飽和及初除塵排渣技術(shù)需選用耐高溫耐磨，能快速開關(guān)，灰渣不易進(jìn)入閥座的閥門優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)較長，危險性小可利用污水制作水煤漿，解決污水處理問題運(yùn)行費(fèi)用低，不需干燥濕煤粗煤氣出水槽改變方向，有利于減少隨粗煤氣帶出的飛灰氣化壓力高，便于與后續(xù)生產(chǎn)過程銜接冷煤氣效率較低氣化耗氧量較大濕煤氣中水蒸氣含量較大，熱煤氣效率的提高需較復(fù)雜的顯熱回收設(shè)備爐膛耐火磚壽命短、價格高、更換時間長水煤漿泵和噴嘴易于磨損激冷工藝流程圖Shell（殼牌）20世紀(jì)50年代，幾乎與Texaco公司同期，Shell公司也成功開發(fā)了渣油氣化爐。與之但燒嘴頂部進(jìn)料不同的是，Shell煤氣化技術(shù)（SGP）脫胎于K-T氣化技術(shù)，或者說源頭是K-T工藝。1972年開始，公司的阿姆斯特丹研究院KSLA進(jìn)行了煤氣化技術(shù)(SCGP)開發(fā)與研究。1976年，在該研究院內(nèi)建立了一套日處理6噸煤的氣化裝置，試驗(yàn)了30多種煤，取得了寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。1978年Shell與Koppers合作在德國漢堡建立了一套規(guī)模150t/d的中試裝置。SCGP-1，Houston，美國。(投煤220-360T/D，1983年)Demkolec，Buggenum，荷蘭。(投煤約2000T/D，1989年)2001年湖北雙環(huán)科技股份有限公司為國內(nèi)第一家與殼牌簽訂SCGP技術(shù)許可合同，至今已簽訂19個合同，23套SCGP氣化工藝。主要用于大型化肥企業(yè)進(jìn)行氮肥原料及動力結(jié)構(gòu)調(diào)整改造，即采用大型氣流床粉煤氣化工藝，替代油氣化和小型固定床無煙塊煤氣化工藝，生產(chǎn)合成氨和甲醇，并用于國內(nèi)首套煤制油項(xiàng)目的制氫裝置。氣化爐生產(chǎn)合成氨和甲醇都是在中國第一家實(shí)現(xiàn)，即中國是全世界首家把殼牌爐用于氮肥生產(chǎn)的國家。(1)干煤粉進(jìn)料，氣化溫度高，煤種適應(yīng)性廣，從無煙煤、煙煤、褐煤到石油焦均可氣化，對煤的灰熔點(diǎn)范圍比其它氣化工藝更寬。對于高灰分、高水分、高含硫量的煤種也同樣適應(yīng)。(2)氣化溫度約1500℃～1750℃，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%以上，產(chǎn)品氣體相對潔

凈，不含重?zé)N，甲烷含量極低，煤氣中有效氣體(CO+H2)高達(dá)90%以上。(3)氧耗低，與水煤漿氣化相比，氧氣消耗低15%～25%，可減少與之配套的空分裝置投資。(4)單爐生產(chǎn)能力大，目前已投入運(yùn)轉(zhuǎn)的單爐氣化壓力4.0MPa，日處理煤量已達(dá)3000t。(5)氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無耐火磚襯里，維護(hù)量少，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，無需備爐。特點(diǎn)

(6)熱效率高，煤中約83%的熱能轉(zhuǎn)化為合成氣，約15％的熱能被回收為高壓或中壓蒸汽，總的熱效率為98%左右。(7)氣化爐高溫排出的熔渣經(jīng)激冷后成玻璃狀顆粒，性質(zhì)穩(wěn)定，對環(huán)境幾乎沒有影響。氣化污水中含氰化物少，容易處理，必要時做到零排放。(8)Shell公司專利氣化燒嘴設(shè)計保證壽命為8000h，荷蘭Demkolec電廠使用的燒嘴運(yùn)行近4年尚未更換，仍在使用，這是氣化裝置長周期運(yùn)行的一個重要驗(yàn)證。(9)氣化操作采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，其中包括Shell公司專有的工藝計算機(jī)

控制技術(shù)，設(shè)有必要的安全聯(lián)鎖及控制系統(tǒng)，使氣化操作在最佳狀態(tài)下進(jìn)行。以渣抗渣

Shell氣化爐由于其生產(chǎn)中溫度高達(dá)1600℃以上，不采用德士古的耐火磚結(jié)構(gòu)，而是采用水冷膜式壁。水冷壁外表面附著一層耐火材料，內(nèi)置金屬銷釘。生產(chǎn)中，高溫熔融下的流態(tài)熔渣，順?biāo)浔谥亓Ψ较蛳铝?，?dāng)渣層較薄時，由于耐火襯里和金屬銷釘具有很好的熱傳導(dǎo)作用，渣外表層冷卻至灰熔點(diǎn)固化附著，當(dāng)渣層增厚到一定程度時，熱阻增大，傳熱減慢，外表渣層溫度升高到灰熔點(diǎn)以上時，熔渣流淌減??；當(dāng)渣層減薄到一定厚度時，熱阻減小，傳熱量增大，渣層溫度降低到灰熔點(diǎn)以下時熔渣聚積增厚，這樣不斷的進(jìn)行動態(tài)平衡，這樣煤的灰熔點(diǎn)不出現(xiàn)大的變化，氧/碳比不出現(xiàn)大的波動，水冷壁內(nèi)鍋爐水能夠正常供給，爐內(nèi)溫度就不會出現(xiàn)大幅度波動，渣層厚度在動態(tài)中相對穩(wěn)定的。

這樣在正常生產(chǎn)情況下，就實(shí)現(xiàn)了“以渣抗渣”，有效保護(hù)了水冷壁不受反應(yīng)腐蝕、不受高溫?zé)g、不受熔渣磨蝕，使得使用壽命延長。原始爐內(nèi)壁渣層內(nèi)壁粉煤灰熔點(diǎn)與氣化溫度溫差過小引起氣化爐下部結(jié)渣不足

煤粉的干燥、制備、存儲和輸送、計量系統(tǒng)和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)復(fù)雜，比較容易發(fā)生故障，安全性及現(xiàn)場環(huán)境條件不如水煤漿濕法給料；需要專門設(shè)置高純度的N2或CO2制造和增壓系統(tǒng)，耗電增多，并使空分系統(tǒng)復(fù)雜化；

一次性設(shè)備投資費(fèi)用高。當(dāng)氣化的煤炭灰熔點(diǎn)較高(>1500℃)和灰分含量較高(>30%)時，氣化爐的經(jīng)濟(jì)性會急劇下降。因而要求煤炭灰熔點(diǎn)FT<1500℃，灰含量在8%~20%之間；Shell氣化爐要把煤炭的含水量降低到很小的值(煙煤的含水量降至2%，褐煤降至6%)，因此在煤炭處理的時候需要有烘干設(shè)備，不宜利用含水量較高的煤炭；干法進(jìn)料系統(tǒng)的粉塵排放遠(yuǎn)大于水煤漿進(jìn)料系統(tǒng)；氣化爐結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，加工難度大。河南煤化集團(tuán)煤化集團(tuán)公司年產(chǎn)50萬噸甲醇主裝置夜景GSP特點(diǎn)

進(jìn)料方式：干法和濕法均有氣化溫度為1300℃～1500℃采用氣化室和激冷室結(jié)構(gòu)外殼為水冷夾套結(jié)構(gòu)，減少熱損失，提高效率內(nèi)層分水冷壁和耐火磚兩種GSP氣化技術(shù)最早是由前東德的德意志燃料研究所(簡稱DBI)從1975年起開發(fā)的能源技術(shù)，可用于處理固體燃料，尤其是低品位褐煤，后來幾經(jīng)易主，現(xiàn)已被德國西門子公司收購。

優(yōu)勢

氣化爐內(nèi)部采用膜式水冷壁，可承受高達(dá)2000℃的氣化溫度。對原料煤的灰熔點(diǎn)限制較少，可以氣化高灰熔點(diǎn)的煤。由于是干粉進(jìn)料，粗合成氣中有效氣（CO+H2）濃度高，接近90%，CO2含量低。氣化效率高，原料煤及氧氣消耗低。碳轉(zhuǎn)化率≥99%，原料利用率高。采用激冷工藝流程，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，裝置投資少。采用水冷壁副產(chǎn)低壓蒸汽，通過監(jiān)控水冷壁的出水溫度，判斷爐壁的掛渣情況，有利用于氣化爐的穩(wěn)定操作及延長設(shè)備的壽命。組合式工藝燒嘴（點(diǎn)火及工藝燒嘴合一）及特殊的燒嘴結(jié)構(gòu)，保證了氣化較長的周期和較大的操作彈性。經(jīng)過冷激和洗滌，粗合成氣含塵量低，同時有較高的水汽比，變換無需外補(bǔ)蒸汽。

組合式氣化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖

神華寧煤集團(tuán)煤基烯烴項(xiàng)目E-Gas（Destec）E-Gas氣化技術(shù)最早由Destec公司開發(fā)，采用水煤漿進(jìn)料，兩段氣化，后被Dow(陶氏化學(xué))公司收購。2000年，該技術(shù)又被美國康菲石油公司收購。由德士古氣化技術(shù)上發(fā)展的二段式氣化工藝，氣化爐內(nèi)襯采用耐火磚，約85%的煤漿與氧氣通過噴嘴射流進(jìn)入氣化爐第一段，進(jìn)行高溫氣化反應(yīng)；二段入口加入的煤漿與一段的高溫氣體進(jìn)行熱質(zhì)交換，煤在高溫下熱解，殘?zhí)颗cCO2和H2O發(fā)生吸熱反應(yīng)，可使上端出口溫度降低到1040℃左右，合成氣通過一個火管鍋爐進(jìn)行降溫，然后進(jìn)圖陶瓷過濾器，分離灰渣，灰渣循環(huán)進(jìn)入氣化爐一段。特點(diǎn)

水煤漿二段氣化的方法使粗煤氣出口溫度下降至1000℃左右，既方便了熱回收系統(tǒng)的設(shè)計、制造、運(yùn)行和維護(hù)，又有利于提高熱利用率延長了煤氣在顱內(nèi)的停留時間，使焦油、重?zé)N化合物能充分熱解，且半焦吸附殘余重?zé)N化合物，循環(huán)入爐，使后續(xù)凈化處理裝置簡化半焦的循環(huán)入爐，提高了碳轉(zhuǎn)化率和冷煤氣效率Prenflo（普蘭福）和Shell相似，都來源于K-T爐。都是多噴嘴上行干煤粉氣化工藝，都采用冷壁爐，冷煤氣回爐激冷熱煤氣，煤氣冷卻都用廢鍋。其主要差別在于廢鍋的設(shè)置上，殼牌氣化技術(shù)在經(jīng)過橋管后在側(cè)邊設(shè)置廢鍋,而普蘭福氣化技術(shù)廢鍋設(shè)置在頂部。因其技術(shù)開發(fā)者克虜伯-科伯斯（Krupp-Koppers）在開發(fā)K-T爐時，就是用這種結(jié)構(gòu)。多噴嘴對置式水煤漿氣化（ECUST）

九五國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“新型多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)”，由華東理工大學(xué)、兗礦魯南化肥廠、天辰化學(xué)工程公司共同承擔(dān)，并于2000年10月通過國家石油和化學(xué)工業(yè)局考核和鑒定，是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)。優(yōu)勢

四個對置預(yù)膜式噴嘴高效霧化+撞擊三相混合好，無短路物流，平推流段長，比氧耗和比煤耗低，氣化反應(yīng)完全,轉(zhuǎn)化率高多噴嘴使氣化爐負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，適應(yīng)能力強(qiáng)，有利于裝置的大型化激冷室為噴淋+鼓泡復(fù)合床，沒有黑水騰涌現(xiàn)場，液位平穩(wěn)，避免了帶水帶灰，合成氣和黑水溫差小，提高了熱能傳遞效果粗煤氣混合+旋風(fēng)分離+水洗塔分級凈化，壓降小、節(jié)能、分離洗滌效果好渣水直接換熱，熱回收效率高，沒有結(jié)垢和堵灰現(xiàn)場在充分研究剖析國外水煤漿氣化的不足之處的基礎(chǔ)上，全過程完全的自主創(chuàng)新，整套技術(shù)均具有自主知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)大大低于國外技術(shù)ECUST-預(yù)膜式噴嘴氧氣與水煤漿同時離開噴嘴,無預(yù)混室，運(yùn)用內(nèi)、外側(cè)高速氧氣的擾動實(shí)現(xiàn)水煤漿的霧化和水煤漿與氧氣的充分混合。與Texaco預(yù)混式噴嘴相比，預(yù)膜式噴嘴的氧氣壓力損失大大降低，霧化滴徑約降低10%。這是因?yàn)轭A(yù)膜式噴嘴水煤漿膜初始厚度降低，更易于霧化。由于避免了水煤漿與中心氧氣的預(yù)混，降低了煤漿通道的出口速度，減少了煤漿通道的磨損，對延長噴嘴壽命有利。三個流股的物料噴出時形成了同軸交叉.因水煤漿在噴出燒嘴之前呈環(huán)形薄膜狀，故稱預(yù)膜式燒嘴。

O2水煤漿工業(yè)裝置運(yùn)行情況航天爐（HT-L）

航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)屬于加壓氣流床工藝，是在借鑒殼牌、德士古及GSP加壓氣化工藝設(shè)計理念的基礎(chǔ)上，由北京航天萬源煤化工工程技術(shù)有限公司自主開發(fā)，具有獨(dú)特創(chuàng)新的新型粉煤加壓氣化技術(shù)。2008年先后在安徽臨泉、河南龍宇建成2套單爐日投煤量720t的示范裝置。航天爐由燒嘴、氣化爐燃燒室、激冷室及承壓外殼組成,其中燒嘴為點(diǎn)火燒嘴、開工燒嘴和粉煤燒嘴組成的組合式燒嘴。氣化爐燃燒室內(nèi)部設(shè)有水冷壁,其主要作用是抵抗1450～1700℃高溫及熔渣的侵蝕。為了保護(hù)氣化爐壓力容器及水冷壁盤管,水冷壁盤管內(nèi)通過中壓鍋爐循環(huán)泵維持強(qiáng)制水循環(huán)。盤管內(nèi)流動的水吸收氣化爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量并發(fā)生部分汽化,然后在中壓汽包內(nèi)進(jìn)行汽液分離,產(chǎn)出5.0MPa(表壓)的中壓飽和蒸汽送入蒸汽管網(wǎng)。水冷壁盤管與承壓外殼之間有一個環(huán)腔,環(huán)腔內(nèi)充入流動的CO2(N2)作為保護(hù)氣。激冷室為一承壓空殼,外徑與氣化爐燃燒室的直徑相同,上部設(shè)有激冷環(huán),激冷水由此噴入氣化爐內(nèi)。下降管將合成氣導(dǎo)入激冷水中進(jìn)行水浴,并設(shè)有破泡條及旋風(fēng)分離裝置,這種結(jié)構(gòu)可有效解決氣化爐帶水問題。特點(diǎn)

技術(shù)先進(jìn)，具有的熱效率(可達(dá)95%)，碳轉(zhuǎn)化率高(可達(dá)99%)；氣化爐為水冷壁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，氣化溫度能到1500至1700度；對煤種要求低，可實(shí)現(xiàn)原料本地化；具有自主知識產(chǎn)權(quán)，專利費(fèi)用低；關(guān)鍵設(shè)備全部國產(chǎn)化，投資少氣化壓力：4MPa氣化溫度：1400-1700℃設(shè)計爐型能力：42000Nm3/h（CO+H2）單爐能力：20000-75000Nm3/h（CO+H2）爐體材料：15CrMoR+316L水冷盤管材料：15CrMo氣化燒嘴燃燒負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大

負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍：60%～120%燒嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計合理

具有良好的燃燒性能，中心氧與旋流煤粉混合充分，煤粉反應(yīng)完全，火焰形狀、穩(wěn)定性好安裝、調(diào)試、維護(hù)方便集高能電點(diǎn)火裝置、液化氣(柴油）點(diǎn)火燒嘴、火檢為一體，獨(dú)立冷卻水外盤管，拆裝維護(hù)方便。燒嘴的設(shè)計壽命大大延長

水冷夾套式燒嘴冷卻方案，可保證燒嘴長周期運(yùn)行穩(wěn)定可靠。設(shè)計壽命20年，燒嘴頭部局部維護(hù)時間6月一次水流量分布均勻“四進(jìn)四出”結(jié)構(gòu)可以保證管程流阻分布均勻盤管焊接接頭少單根直管可達(dá)12m盤管軸向熱膨脹量較小

盤管熱應(yīng)力分析表明，徑向熱膨脹量6mm多組冷卻水盤管便于維護(hù)和更換燒嘴盤管、渣口盤管分別進(jìn)水，易于調(diào)節(jié)和更換制造加工工藝成熟

專用盤管熱彎、焊接、組裝、檢驗(yàn)生產(chǎn)線

密閉式盤管水冷壁輻射室結(jié)構(gòu)清華爐（非熔渣-熔渣分級氣化技術(shù)）

清華爐煤氣化技術(shù)是清華大學(xué)和北京達(dá)立科公司、山西陽煤豐喜肥業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司共同開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣化技術(shù)。清華爐第一代耐火磚氣化技術(shù)的大型工業(yè)裝置于2006年1月在山西陽煤豐喜肥業(yè)集團(tuán)臨猗分公司投入運(yùn)行。首次投料即穩(wěn)定運(yùn)行，專家簽定認(rèn)為“該技術(shù)優(yōu)于國外同類技術(shù)，具有國際先進(jìn)水平”。2005年第二代清華爐水煤漿水冷壁技術(shù)投入研發(fā)，工業(yè)裝置于2011年8月22日在豐喜投入運(yùn)行，與第一代清華爐一樣，首次投料即進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，并連續(xù)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行了140天。水冷壁產(chǎn)生蒸汽從氣化爐吸取的熱量與爐外壁溫降為氣化爐節(jié)約的熱量平衡，氣體質(zhì)量與耐火磚爐相當(dāng)，不必每年數(shù)次更換錐底磚，定期更換全爐耐火磚，為“安穩(wěn)長滿優(yōu)”運(yùn)行、節(jié)約投資及運(yùn)行費(fèi)用創(chuàng)造了條件，同時擴(kuò)大了原料煤的適應(yīng)性。與現(xiàn)有各類型干粉給料氣化技術(shù)相比水煤漿給料的穩(wěn)定性無庸置疑。鍋爐分級布風(fēng)應(yīng)用廣泛低負(fù)荷穩(wěn)燃，降氮氧化物排放二次空氣三次空氣立式旋風(fēng)爐液態(tài)排渣垂直爐膛頂置燒嘴頂部一次風(fēng)側(cè)墻二次風(fēng)70年歷史，超過氣化爐流程

原料（水煤漿、干煤粉或者其它含碳物質(zhì)）通過給料裝置和燃料噴嘴進(jìn)入氣化爐的第一段，采用純氧作為氣化劑，采用其它氣體如O2或與O2以任意比例相混合的CO2、N2、水蒸汽等作為預(yù)混氣體調(diào)節(jié)控制第一段氧氣的加入比例，使第一段的溫度保持在灰熔點(diǎn)以下；在第二段再補(bǔ)充部分氧氣，使第二段的溫度達(dá)到煤的灰熔點(diǎn)以上并完成全部的氣化過程。特點(diǎn)

本質(zhì)安全的氣化技術(shù)

水冷壁按照自然循環(huán)設(shè)計強(qiáng)制循環(huán)運(yùn)行。即便特殊故障無法強(qiáng)制供水，水汽系統(tǒng)仍可自然循環(huán)，保證氣化爐安全停車，不會出現(xiàn)日本核電站地震海嘯中給水泵停運(yùn)引發(fā)的重大安全事故冷卻水分布均勻，系統(tǒng)阻力低；不會出現(xiàn)汽水分層現(xiàn)煤種適應(yīng)性更寬的水煤漿氣化技術(shù)采用水冷壁保護(hù)結(jié)構(gòu)氣