第5期(總第144期)煤化工No.5 (Total No.144)2009年10月Coal Chemical IndustryOct. 2009各類煤氣化爐的特點(diǎn)與適應(yīng)性分析霍錫臣l蔡文生2(1.北京杰斯菲克氣化技術(shù)有限公司,北京100176;2.滄州大化集團(tuán)公司,滄州061000)摘要分析綜述了已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的各類煤氣化爐 的特點(diǎn),煤種適應(yīng)性 ,各自的煤氣質(zhì)量和應(yīng)用領(lǐng)城,工業(yè)化放大的不同特點(diǎn).氣化效率的不同,對環(huán)境的不同影響等。可為計(jì)劃上馬煤化工項(xiàng)目的用戶選擇氣化技術(shù)提供參考。關(guān)鍵詞煤氣化固定床流化床氣流床文章編號:1005-9598(2009) -05-0012-05中圈分 類號:TQ545文獻(xiàn)標(biāo) 識碼:A措施(加壓氣化一魯奇爐)。 為了得到較純的CO+H21各類煤氣化爐 的基本特點(diǎn)用于合成氨生產(chǎn),采用了間歇制氣的方式(中小化肥目前工業(yè)化的煤氣化技術(shù)按氣化爐床層特點(diǎn)可廠常用的水煤氣爐),在吹風(fēng)階段主要進(jìn)行反應(yīng)(1)、.以分為:固定床(也叫移動(dòng)床)、流化床(也叫沸騰(2)。床)、氣流床三類。這兩個(gè)反應(yīng),積蓄熱量.提高火層溫度,然后用較從煤氣化技術(shù)發(fā)展來看,是從固定床到流化床再高壓力的水蒸氣吹人爐內(nèi)主要進(jìn)行反應(yīng)(3),以得到.到氣流床逐步發(fā)展演化的,每種爐型都有一個(gè)從常壓較純的CO+H2。固定床氣化爐內(nèi)的主要床層(自下而.操作到加壓操作的發(fā)展過程。無論哪種煤氣化爐型上):灰渣層、氧化層、還原層、千餾層、千燥層。煤和式,其依賴的都是以下幾個(gè)最常見的基本化學(xué)反應(yīng)。氣化介質(zhì)在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度較慢、停留時(shí)間較長(1h~主要一次反應(yīng)1:10h),接觸和反應(yīng)時(shí)間充分。C+02→CO2 (放熱反應(yīng))(1)1.2 流化床2C +02→2C0 (放熱反應(yīng))2)當(dāng)氣化介質(zhì)的流速不斷提高,而氣化用煤的粒度C+H20→CO+H2 (吸熱反應(yīng))(3)減小到一定程度時(shí),就會(huì)形成煤粒被吹起、懸浮在半.C+ 2H20→CO2+ 2H2 (吸熱反應(yīng))(4)空象沸騰一樣的“流化”狀態(tài),流化床就形成了。在理.主要二次反應(yīng):想的流化狀態(tài),氣流的向上速度對煤粒的“浮力”與煤2C0+O2→2C02 (放熱反應(yīng)) .(5)粒的重力基本平衡,大部分粒度比較均勻、大小合適CO2+C→2C0 (吸熱反應(yīng))(6)的煤粒懸浮在下部形成密相區(qū)，這就是流化床的主C0+H20→CO2+H2 (放熱反應(yīng))(7)體。太大的顆粒沉落爐底,太小的顆粒被氣流攜帶迅1.1 固定床速到達(dá)出口。流化床氣化爐內(nèi)的主要床層(自下而最早工業(yè)化應(yīng)用的是常壓固定床煤氣發(fā)生爐(主上):灰渣區(qū)密相區(qū)、稀相區(qū)。煤和氣化介質(zhì)在爐內(nèi)的要作為燃料氣使用),煤從頂部加人,氣化介質(zhì)(空氣、運(yùn)動(dòng)速度較快、停留時(shí)間較短(幾分鐘到幾十分鐘),氧氣、水蒸氣等)從底部鼓進(jìn)爐內(nèi)。為了料層的透氣性接觸和反應(yīng)時(shí)間有限。最早的工業(yè)化流化床氣化爐是(孔隙率),只能使用一定粒度的塊煤。為了提高氣化1926年出現(xiàn)在德國的溫克勒氣化爐，由德國人F.溫強(qiáng)度,增加單臺(tái)爐的產(chǎn)氣量,采用了增加氣化壓力的克勒開發(fā)。我國曾在20世紀(jì)五、六十年代,吉林化肥廠、蘭州化肥廠使用過.后來由于原料改變(燒煤改燒收稿日期:2009-07-11油)侉中國煤化工由朝鮮改進(jìn)的溫作者簡介:罹錫臣(1963- ),男,1985年畢業(yè)于大連理工克勒YHCNMHG廠使用。大學(xué)化工系煤化工專業(yè),高級工程師,長期從事煤氣化工.3 氣流床程設(shè)計(jì)研發(fā).技術(shù)轉(zhuǎn)讓工作。當(dāng)氣化介質(zhì)的流速再提商,而氣化用煤的粒度再2009年10月霍錫臣籌:各類煤氣化爐的特點(diǎn)與適應(yīng)性分析-13一減小時(shí),就會(huì)形成煤粒被吹起隨著氣流迅速穿過氣化.2.2流化床爐奔向出口,這就形成了氣流床。當(dāng)然,真正的氣流床流化床煤氣化爐的特點(diǎn):煤從上部或中部加人，氣化爐煤粉或水煤漿是和氣化介質(zhì)一起從燒嘴中噴氣化介質(zhì)從下部吹人，大部分煤粒懸浮在密相區(qū),床涌而出的,所以,氣流床又可以叫做射流床。氣流床氣層位置基本不變，煤的停留時(shí)間較短。因而它要求能化爐內(nèi)沒有什么層次,混合的煤粉和氣化介質(zhì)速度很夠氣化的煤必須是:有一定粒度的碎煤，大部分在快地穿過爐膛(不同爐型也有不同的設(shè)計(jì)考慮),可以1mmn~10mm之間，太大的顆粒沉落爐底，難以反應(yīng)完分為燒嘴附近的氧化區(qū)(火焰區(qū))和其他區(qū)域的還原全，太小的顆粒又容易被氣流攜帶迅速到達(dá)出口,來區(qū),但就整個(gè)爐內(nèi)的氣氛來說是還原氣氛(供氧是不不及反應(yīng);灰熔融軟化溫度(ST)越高越好(熔渣爐除足的)。煤和氣化介質(zhì)在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度很快、停留時(shí)外),因?yàn)樵诨胰埸c(diǎn)以下操作,灰熔點(diǎn)商,可以適當(dāng)提間很短,接觸和反應(yīng)時(shí)間很短(反應(yīng)在1s之內(nèi)即可完高氣化操作溫度,有利于提高反應(yīng)速度;黏結(jié)性要低成,一般設(shè)計(jì)停留時(shí)間3s~5s)。最早的工業(yè)化氣流床(不黏煤),有黏結(jié)性的煤,在密相區(qū)會(huì)黏結(jié)在一起,結(jié)氣化爐是1952年出現(xiàn)在當(dāng)時(shí)的聯(lián)邦德國的K-T爐，成大塊沉落下去;反應(yīng)活性要高，因?yàn)槊毫５耐Ａ魰r(shí)由克虜伯一柯帕斯公司的工程師F.托切克開發(fā)。20 .間較短、爐內(nèi)溫度控制較低(一般900C~1000C;比世紀(jì)五,六十年代主要是在合成氨廠曾經(jīng)廣泛使用過灰熔融軟化溫度低150C~200C，還要考慮爐壁耐火K-T爐(不包括中國)。我國在20世紀(jì)六.七十年代在磚的耐溫性能)、而粒度又不象氣流床要求的那么小，新疆.山東等地進(jìn)行過工業(yè)化試驗(yàn),由于耐火磚壽命所以,只有活性高的煤,才能反應(yīng)比較完全。水分含量短、碳轉(zhuǎn)化率低、排渣困難等問題沒能取得成功。不能太高,因?yàn)橛妹毫６容^小,水分大容易黏連堵塞無法輸送,干燥和氣化時(shí)耗熱較多,一般要求人爐煤2各類煤氣化爐煤種 適應(yīng)性分析水分低于8%。從這些特點(diǎn)可以看出,只有少數(shù)煤種能滿足要求,包括:部分褐煤、長焰煤、不黏煤。世界上沒有任何煤種都能氣化的“萬能爐”,每種2.3氣流床氣化爐都有其適宜氣化的煤種要求,而這些要求又是氣流床氣化爐的特點(diǎn):煤粉或水煤漿和氣化介質(zhì)因?yàn)闋t型的特點(diǎn)而產(chǎn)生的。一起從燒嘴中噴出,速度很快地穿過爐膛,反應(yīng)很快、2.1固定床停留時(shí)間很短。由于磨煤粒度很細(xì),所以煤的可磨性我們先來看固定床煤氣化爐的特點(diǎn):煤從上部加.指數(shù)越高越好;對干煤粉進(jìn)料爐型,水分含量越低越人,氣化介質(zhì)從下部吹人,床層的相對位置不變,煤的好,水分大也是容易黏連堵塞無法輸送,干燥和氣化停留時(shí)間很長。因而它要求能夠氣化的煤必須是:有時(shí)耗熱較多;對水煤漿進(jìn)料爐型，煤的成漿性要好、灰.-定粒度, 保證床層的孔隙率(能透氣);有一定抗碎含量要少;灰熔融性溫度(FT)越低越好,對耐火磚爐強(qiáng)度，煤在運(yùn)輸及從加煤機(jī)落到爐內(nèi)時(shí)不能摔碎,以.壁的爐型,最好低于1300C。對干煤粉進(jìn)料水冷壁的免影響透氣;有一定熱穩(wěn)定性,在爐內(nèi)遇熱不能爆碎,氣流床氣化爐來說,除了灰熔融性溫度特別高的煤需以免影響透氣;灰熔融軟化溫度(ST)越高越好(熔渣要添加助熔劑以外,幾乎所有煤種都能氣化。對于水爐除外),因?yàn)樵诨胰埸c(diǎn)以下溫度操作,灰熔點(diǎn)高,可煤漿進(jìn)料耐火磚爐壁的氣流床氣化爐來說，比較適宜.以適當(dāng)提高氣化操作溫度，有利于提高反應(yīng)速度;黏的煤是灰熔融性溫度低灰分低.成漿性好、活性較高結(jié)性要低(不黏煤或弱黏煤),黏結(jié)性高的煤,在固定的長焰煤、不黏煤、弱黏煤、氣煤等。象褐煤等低階煤床里氣化時(shí),在干餾層會(huì)產(chǎn)生膠質(zhì)結(jié)焦(400C .500C~大多很難使用。關(guān)于流化床氣化用煤,目前沒有國家800C、900C),黏結(jié)在- -起影響床層透氣。從這些特標(biāo)準(zhǔn)。點(diǎn)可以看出,變質(zhì)程度從低到高的煤很多都能滿足要求,包括:部分年老的褐煤、長焰煤、不黏煤、弱黏煤、3各類煤氣化爐煤氣質(zhì)量(產(chǎn)品氣組成)與部分中黏煤和氣煤、貧煤、大部分無煙煤、焦炭。適應(yīng)的用戶分析關(guān)于常壓固定床氣化用煤,有國家標(biāo)準(zhǔn):<常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤技術(shù)條件》。隨著煤炭開采技術(shù)中國煤化工:使用的煤種的不的提高,機(jī)采率越來越高,加上小煤窯的關(guān)停,塊煤越HCNMHG也有所不同,因而來越緊缺,價(jià)格越來越高,塊煤與碎煤的差價(jià)越來越也可以適應(yīng)不同的用戶所需。大,使得固定床在原料方面的優(yōu)勢越來越小。3.1 固定床一14一煤化工2009年第5期常壓固定床煤氣發(fā)生爐在氣化煙煤(大同煤,空表4魯奇加壓固定床煤氣發(fā)生爐氣化煙煤氣、水蒸氣氣化)時(shí)的典型煤氣組成見表12。的典型煤氣組成表1常壓固定床煤氣發(fā)生爐氣化煙煤的典型煤氣組成 %H co _CO2CH，CHO2N2HSCOSNH39.45 16.79 31.85 10.23 0.73一0.25 0.50 一0.20H2COCO2CH4CH、02N2HSCOSNH14.029.8 4.7 2.2 0.6 0.2 48.4 0.1一一(低黏結(jié)性)氣化,原料煤成本比常壓固定床水煤氣爐要低,而且使用氧氣、水蒸氣加壓氣化,煤氣中CO+H2常壓固定床煤氣發(fā)生爐在氣化無煙煤( 焦作煤,含量較高,單臺(tái)爐產(chǎn)氣量較大,可以用于大中型化肥空氣、水蒸氣氣化)時(shí)的典型煤氣組成見表2[2。廠及煤化工工廠制原料氣。其不利之處是煤氣中CH,和CO2含量較高。但也正是因?yàn)槠涿簹庵蠧H4較高,因表2常壓固定床煤氣發(fā)生爐氣化無煙煤的典型煤氣組成%而煤氣熱值較高。再經(jīng)過變換、甲烷化,可以顯著提高Hh2 CO CO2CH，CHO2N2HSCOSNHCH,含量、提高單位體積的煤氣熱值,降低煤氣中的15.3 25.9 6.6 0.8 - 0.1 51.2 0.04 一一CO含量,降低毒性,改善燃燒性能,用于城市民用燃料氣。目前在國內(nèi),哈爾濱、義馬建有這樣的煤氣廠,常壓固定床發(fā)生爐煤氣熱值較低,但是用空氣加也有一些煤制天然氣項(xiàng)目準(zhǔn)備采用。水蒸氣作為氣化劑,連續(xù)制氣,氣化效率較高,可使用3.2流化床煤種較多,建站成本、制氣成本低,開、停車及負(fù)荷調(diào)某常壓流化床煤氣化爐在氣化煙煤(義馬煤,空節(jié)方便,用戶不必設(shè)置氣柜,而且煤氣的可燃成分組氣、水蒸氣氣化)時(shí)的典型煤氣組成4)見表5。成中,C0的含量較高,燃燒時(shí)火焰均勻、火焰長度長,表5某常壓流化床煤氣化爐氣化煙煤的典型煤氣組成 %非常適合做燃料氣。廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、軋鋼、陶Hh2 Co CO2CH，CH。02 N2 HS COSNH,瓷.玻璃、化工、煉焦.有色金屬等領(lǐng)域,可滿足加熱溫12.36 18.90 8.841.26 - 0.36 58.21 0.07 - -度在1 500C以下的需求。當(dāng)加熱溫度要求較高時(shí),可以采用富氧氣化獲得熱值較高的煤氣。某常壓流化床煤氣化爐在氣化褐煤(免渡河煤,常壓固定床水煤氣爐在氣化無煙煤時(shí)的典型煤富氧空氣中氧含量約80%、水蒸氣氣化)時(shí)的典型煤氣組成見表32。氣組成4見表6。表3常壓固定床水煤氣爐氣化無煙煤的典型煤氣組成 %表6某常壓流化床煤氣化爐氣化褐煤的典型煤氣組成%:0 CO2CH,CUO2NqHS COS NH,H2 CO CO2 CH，CHO2 N H$ CoS NH48.0 38.5 6.0 0.5一0.2 6.4 0.4 -37.64 29.59 20.51 1.97- 0.20 9.92 0.16 -一常壓固定床水煤氣爐制得的煤氣在僅用空氣和常壓流化床氣化爐由于其用煤條件的限制,只有水蒸氣氣化的條件下，能取得很高的C0O+H2組分,非.少數(shù)煤種可以使用,而且由于其氣化效率較低,灰渣常適合中小化肥廠作生產(chǎn)合成氨的原料氣,目前仍在含碳量較高,所以更適合一些可以得到很低煤價(jià)的用廣泛使用，也可以用作加熱溫度較高的燃料氣使用。戶,否則浪費(fèi)的煤炭價(jià)值太多。非富氧生產(chǎn)時(shí),其煤氣但是,由于它采用間歇制氣(吹風(fēng)時(shí)用空氣鼓風(fēng),加熱.熱值較低，可以用作加熱溫度不高的燃料氣用戶,如煤層、積蓄熱量,因?yàn)榇碉L(fēng)氣中無多少可燃組分而放焦?fàn)t等。當(dāng)加熱溫度要求較高時(shí),也可以采用富氧氣.空;造氣時(shí)用水蒸氣與熾熱的炭反應(yīng)主要生成CO+化獲得熱值較高的煤氣。當(dāng)富氧含量接近純氧時(shí)(例H),所以必須設(shè)置氣柜。而且氣化效率較低、使用的如氧氣組分大于80%)，其煤氣中可以獲得較高的中塊粒度的無煙煤、焦炭價(jià)格較貴,所以制氣成本較.CO+H2,能夠作為中小化肥廠生產(chǎn)合成氨或中小煤化高。用作燃料氣時(shí),由于其H氣含量較高,火焰較短、工企業(yè)生產(chǎn)田醇等的盾料氣加里有合適的煤種、用燃燒速度較快.華白指數(shù)高，燃燒效果不是很好。氣量中國煤化工可以將流化床煤魯奇加壓固定床煤氣發(fā)生爐在氣化煙煤(義馬氣爐: YHCNMHG慮采用流化床煤煤,氧氣、水蒸氣氣化)時(shí)的典型煤氣組成3見表4。氣爐，否則要慎用。魯奇加壓氣化爐由于可以使用較小粒度的塊煤3.3氣流床2009年10月霍錫臣等:各類煤氣化爐的特點(diǎn)與適應(yīng)性分析-15-K-T爐(常壓)在氣化某煙煤(氧氣、水蒸氣氣化)氣化爐的水平截面分布均勻(否則會(huì)出現(xiàn)偏爐、燒穿時(shí)的實(shí)測結(jié)果煤氣組成(見表7。等惡化爐況),這在氣化爐直徑較小時(shí)(實(shí)驗(yàn)室裝置、表7 K-T爐(常壓)氣化某煙煤的煤氣組成%中試裝置)是很容易做到的。而當(dāng)放大到工業(yè)化生產(chǎn)的爐型，比如直徑到3m~4m時(shí)，解決加煤(燃料加H2c0 CO2_ CH，CH.02 N HSCos NH,注).布風(fēng)(氣化介質(zhì))均勻就成了最大的難點(diǎn)。例如:33.92 52.84 11.78 一一一1.42 0.035 0. 002中3.6m直徑的常壓固定床煤氣發(fā)生爐，就沒有取得常壓操作的K-T爐可以用于大中型化肥及煤化設(shè)想中的比中3. Om的發(fā)生爐產(chǎn)氣量相應(yīng)增大的效工廠,空氣或富氧氣化也可以用于用氣量較大的燃料果,而且由于布煤不均.出灰困難等難以操作5。在流氣用戶。但是常壓操作的K-T爐設(shè)備體積過于龐大、化床放大時(shí),由于煤氣化爐的工作特點(diǎn),不可能使用耐火磚壽命短.磨煤干燥耗電量大、粉塵問題嚴(yán)重、飛篩板等進(jìn)行均勻布風(fēng),而只能靠調(diào)整、分布?xì)饣瘎┑幕姨幚韽?fù)雜，目前已經(jīng)沒有運(yùn)行的工廠,逐漸被加壓噴入噴嘴改善布風(fēng)的均勻性，這要做到均勻是很難氣流床取代。的,而且,當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷需要變化時(shí),氣化介質(zhì)量的變化某干煤粉氣流床氣化爐在氣化煙煤(神府煤,氧是否會(huì)改變氣化爐的正常流化狀態(tài),也是很難解決的氣、水蒸氣氣化)時(shí)的計(jì)算結(jié)果煤氣組成0見表8。問題。以上原因直接限制了固定床.流化床的大型化表8某干煤粉氣流床氣化爐氣化煙煤的煤氣組成 %(目前加壓氣化固定床、流化床最大約可處理720t/d煤，常壓固定床的處理能力更低)。對于大型的煤化Hh2CO C02 CH, CH 02 N HS+COS H20 NH,工煤制油JIGCC等項(xiàng)目就需要很多臺(tái)氣化爐才能滿25.92 68.37 0.89 - - - 3.66 0.13 1. 03足一個(gè)項(xiàng)目的用氣量。而氣流床氣化,所用燃料(煤某水煤漿氣流床氣化爐在氣化某煙煤(氧氣、水蒸炭)和氣化介質(zhì)(氧氣、空氣、水蒸氣)是同方向(上部.或下部)加入的(一般從同一個(gè)組合燒嘴噴出)向下或氣氣化)時(shí)的實(shí)測結(jié)果煤氣組成叫見表9。向上運(yùn)動(dòng),燃料與氣化介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向是一致的。再表9某水煤漿氣流床氣化爐氣化煙煤的煤氣組成%加上粉煤或水煤漿噴出后的旋轉(zhuǎn).霧化,很容易在爐:0 CO2 CH, CH。O2N2H$SCOS NH,內(nèi)分布均勻。而且麅煤的粒度較細(xì)，反應(yīng)的速度很快，35.50 45.30 17.70 0.06一一0.39 0.11一.短時(shí)間內(nèi)即可完全反應(yīng),離開氣化室,因此在爐型放大時(shí),比起固定床流化床要容易得多,而且,放大爐同屬于加壓氣流床、純氧氣化的水煤漿氣流床氣型與小爐型的運(yùn)行工況容易保持一致?；癄t與千煤粉氣流床氣化爐應(yīng)用領(lǐng)域大致相同,主要用于大中型化肥煤化工、煤制油煤制天然氣生產(chǎn)或5各類煤氣化爐的氣化效率分析IGCC發(fā)電。而水煤漿氣流床氣化爐因?yàn)槠渌簼{進(jìn)料的特點(diǎn),在使用煤種方面受限制較多,用戶面較窄。各種氣化爐型的氣化效率，直接影響到煤化工企業(yè)而干煤粉氣流床氣化爐因?yàn)閹缀跛械拿憾寄苁褂?的經(jīng)營及獲利情況。與氣化效率直接相關(guān)的是碳轉(zhuǎn)化而且氣化效率更高,所以應(yīng)用面更寬些。率,表現(xiàn)為灰、渣中的含碳量;系統(tǒng)的換熱效率和保溫效果。在實(shí)際生產(chǎn)中,更重要的是冷煤氣效率(冷煤氣中的4各類煤氣化爐工業(yè)放大難易程度分析熱量/人爐煤中的熱量X 100%)。一般常樂固定床氣化爐,由于在灰熔融性溫度以下的溫度氣化、煤塊有一定如前所述,目前工業(yè)化的煤氣化方法按爐型的床粒度,很難把整塊煤氣化“透" ,灰渣含碳量在10%~15%層特點(diǎn),分為固定床、流化床、氣流床三類。每種技術(shù)左右,由于使用塊煤,帶出飛灰量較少。雖然灰渣中含碳都有一個(gè)從理論研究到實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、到中間試驗(yàn)、再量較高,但是由于生成的熱煤氣與加人的煤及熱灰渣與到工業(yè)化試驗(yàn).工業(yè)化放大的過程。而從爐型放大的氣化劑(空氣、水蒸氣)都有很好的逆流換熱效果,煤難易看,固定床和流化床的放大是比較困難的。這是氣離開氣化爐時(shí)的溫度約500C.爐渣離開氣化爐時(shí)因?yàn)楣潭ù埠土骰菜萌剂?煤炭)一般是從上部的溫中國煤化工制氣(發(fā)生妒)冷煤加入,向下運(yùn)動(dòng),而氣化介質(zhì)(氧氣、空氣、水蒸氣)是.氣效YHC N M H Ck制氣(水煤氣)冷從下部進(jìn)入,向上運(yùn)動(dòng),燃料與氣化介質(zhì)是相對運(yùn)動(dòng)煤氣效率約60%(吹風(fēng)氣損失較大,且換熱效果較差)。的。氣化爐要正常穩(wěn)定運(yùn)行,燃料和氣化介質(zhì)就要在常壓流化床氣化爐,由于在流化狀態(tài)下氣化,且煤煤化工2009年第5期的粒度范圍較寬,所以帶出物(小顆粒粉煤)較多,且.的,氣化反應(yīng)溫度較低.煤氣出氣化爐的溫度較低,氣化帶出物的含碳量較高,達(dá)到25%~30%,爐渣中的含碳中生成很多酚類的有機(jī)物及焦油等未經(jīng)過高溫分解帶量也較高,一般在10%-15%,煤氣及帶出物離開氣化到煤氣中,在循環(huán)水洗滌煤氣時(shí)進(jìn)人水中,而且成分復(fù)爐時(shí)的溫度較高,約950C~1000C,爐渣離開氣化爐雜,難于處理。時(shí)的溫度約300"C,所以冷煤氣效率較低,只有約60%。在流化床氣化爐生產(chǎn)中,由于煤氣離開氣化爐時(shí)的氣流床氣化爐,由于磨煤較細(xì)且粒度均勻,在超過溫度較高(約950"C~1 000"C),所以有機(jī)物及焦油經(jīng)過灰熔融性溫度(FT)150^C~200C熔渣狀態(tài)下氣化,煤中分解,基本都已轉(zhuǎn)化成CO+H2,主要污染一個(gè)是磨煤干燥的碳基本上能“榨干吃盡”,幾乎全部參加反應(yīng),所以碳系統(tǒng)的粉煤帶出較多,另-一個(gè)是循環(huán)水系統(tǒng),水中含灰轉(zhuǎn)化率很高。煤氣及熔融狀態(tài)的灰渣離開氣化室時(shí)的溫量大、水中撈出的飛灰難處理、飛灰含碳量高,水泥廠等度在1400C~1500C以上,帶出的顯熱較多。一般水煤建材企業(yè)難以利用，以及由于煤氣洗滌水敞開循環(huán),水漿型的氣流床氣化爐碳轉(zhuǎn)化率在95%左右,爐渣中的碳出空噴塔和洗滌塔后,溶解在煤氣中的Co解吸出來,彌含量大約5%,"飛灰中的碳含量大約25%,冷煤氣效率約漫在煤氣站區(qū),造成站區(qū)Co超標(biāo)。70%。一般干煤粉型的氣流床氣化爐碳轉(zhuǎn)化率在98%~在氣流床氣化爐生產(chǎn)中,煤氣離開氣化爐氣化室時(shí)99%,爐渣中的碳含量大約2%~3%,飛灰中的碳含量大約的溫度更高(約1 500C~1 700"C),所以有機(jī)物及焦油15%~ 20%,冷煤氣效率約80%。分解得更為徹底,基本都已轉(zhuǎn)化成C0+H2,主要可能產(chǎn)生污染的環(huán)節(jié)一個(gè)是磨煤干燥系統(tǒng),另一個(gè)是循環(huán)水系6各類煤氣化爐 的環(huán)保分析統(tǒng)。而磨煤于燥系統(tǒng)采用密閉式生產(chǎn),尾氣過濾到粉塵在目前國家日益重視環(huán)境保護(hù)的大背景之下,可以50mg/m2后排放,粉煤帶出很少,對環(huán)境很少不良影響。說,環(huán)保效果及污染治理的難易會(huì)直接關(guān)系到煤化工項(xiàng)灰渣中幾乎沒有可溶性有害物質(zhì)且含碳量很低,可用作目的生死。達(dá)不到環(huán)保要求,項(xiàng)目就不會(huì)批準(zhǔn)上馬,已經(jīng)水泥填料、制磚筑路等。在循環(huán)水系統(tǒng),循環(huán)水中也沒建成在生產(chǎn)的項(xiàng)目,也要逐步治理改造,否則就有被關(guān)有難于處理的酚類、氰化物焦油等,經(jīng)過常規(guī)處理,完停的危險(xiǎn)。全可以達(dá)標(biāo)排放。固定床氣化爐在氣化無煙煤時(shí),主要污染物是洗滌煤氣的循環(huán)水中的氰化物和硫化物。由于它們在循環(huán)水參考文獻(xiàn):中易于揮發(fā)(大約有50% -90%擴(kuò)散到大氣中),對環(huán)境造[1]林 器.煤炭氣化工藝學(xué)[M].大連:大連工學(xué)院(教材)，成較大污染。固定床氣化爐在氣化煙煤時(shí),污染物的種1983. 12-13. .類很多，主要的有洗滌煤氣的循環(huán)水中的揮發(fā)酚類.[2]寇公煤炭氣化工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,992.BOD、COD、焦油氨等,所產(chǎn)生的焦油也因?yàn)橹刭|(zhì)組分多、311-312.含灰、帶水,很難處理利用,容易造成較大污染。自20世[3]賀永德.現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版紀(jì)50年代起，國內(nèi)煤氣行業(yè)的科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)人.社,2004.412-560.員就對固定床煤氣站的循環(huán)水、焦油污染治理進(jìn)行了幾[4]霍錫臣.流化床煤氣爐富氧生產(chǎn)計(jì)算[J].煤化工,2005,十年的技術(shù)攻關(guān),采用了包括生化處理、化學(xué)藥劑處理、33<2):31-34.電解處理、樹脂過濾等手段,始終未有經(jīng)濟(jì)可行,能夠長[5]霍錫臣.近期煤氣站工程的特點(diǎn)及方向[J].工業(yè)煤氣, .期穩(wěn)定運(yùn)行的方法。這主要是由固定床的氣化特點(diǎn)決定2002(3):29- 33. .The Characteristics and Applicability of Diferent Types Coal Gasification ReactorHuo Xichen' and Cai W ensheng2(1.CSP China Technology Co. , Ld., Beiing 100176; 2.Cangzhou Dahua Group Co., Cangzhou 061000)Abstract The characteristics of dfferent types of commercialized coal gasification reactor, the applicability of coaltypes, the quality of dfferent coal gas products a8 well as their app中國煤化工ristics of commercial-ization scale -up of the diferent reactors, dilerence of gasification) the environment arepresented in this paper. The potential clients who are going to consTYHCNMHGiscanuakeereceof this paper.Key words coal gasification, fixed bed, fuidized bed, entrained flow bed