煤质对鲁奇加压气化炉的影响

浅析煤质对鲁奇加压气化炉的影响

新疆庆华集团有限公司潘连冬李群祥

摘要：本文阐述了煤质、煤种对鲁奇加压气化工艺操作的影响，以及不同工艺要求对于煤种及操作的要求。

关键词：鲁奇气化煤质挥发分灰熔点

一．前言

由于鲁奇气化炉在国内的广泛应用，尤其是近几年内蒙、新疆、贵州等地煤化工快速发展，而且以鲁奇气化工艺居

多，但是各地煤种的差异导致部分工艺操作存在一些问题，在此对该问题进行客观分析，进而在生产运行中不断优化

工艺流程、改进操作方法，保证装置能够安全稳定长周期

运行。

二．. 煤的工业成分对鲁奇气化操作的影响

1、煤中挥发份：

挥发分越高转化为焦油的有机物越多。煤焦油产生大约在320℃开始，在450℃时达到最大值。温度高于400℃

时，生成的脂肪类碳氢化合物随挥发份升高煤热解失重（即

脱挥发份数量增加）焦油产量增加，剩余半焦在炉内随温

度升高生成一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷。焦油产量

和干馏层温度和干馏层高度，气化炉内的反应温度（即灰

熔点）有关。当原料挥发份高时，则转入到焦油，轻油和

酚中去的碳就愈多，而转入到煤气中去的碳量就愈少，煤气的产率就低，当在较高的压力和较低的温度下进行气化，碳原子易生成多原子分子转入到焦油轻油或酚中，因此煤气的产率也会降低。

2、煤中固定碳：

煤中碳含量高，灰分含量下降，有利于制气，但随着碳含量升高煤的活性降低，炉内反应速度减慢，煤在炉内的停留时间增加，燃烧层拉长，还原层、干馏层缩短，同时容易引起气化炉出口温度高、灰锁温度高、灰中残碳增加、夹套耗水量增加，当碳含量达到45％以上时，燃烧层、还原层床层拉长，干馏层缩短或消失，焦油产量降低，有利于煤气水处理，同时煤气产率增加，蒸汽分解率提高。

3、原料煤中水分：

煤中所含的水份随煤的碳化度加深而减少,水分较高的煤,挥发份往往比较高,则进入气化层的焦碳的气孔率也大,因而使反应速度加快,生产的煤气质量较好,另外,在气化一定的煤质时,其焦油和水分存在着一定的关系,水分太低,会使焦油产率降低,由于加压气化炉的生产能力很高,煤在各层的加热速度很快,一般在20~40℃/min之间,因此对一些热稳定性差的煤,为防止热解,就要求煤中含有一定的水分,但煤中过高的水分又会给气化带来不良的影响.

1）、过高的水分,增加了干燥所需要的热量,从而增加

了氧气消耗量,降低了气化的效率。

2）、水分过大,煤处于潮湿状态,易形成煤粉粘结,不便煤的筛分,使入炉粉煤量增加，气化炉出口粗煤气带出的尘含量增大，不利于后系统的处理。

3）、入炉煤水份过高,干燥不能充分,这样将导致干馏过程不能正常进行,而未充分干馏的煤直接进入气化段后,又会降低还原层的温度,最终导致甲烷生成反应,二氧化碳及水蒸汽的还原反应速度大大降低,煤中水分超过临界值时,煤在气化炉中就不可能得到完全的干燥,因此在煤准备阶段应严格控制煤中水分不能大于其临界值。

4、煤中灰分：

煤中的灰分是煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解化合等复杂反应后剩下来的残渣.可见,煤的灰分是一种废物,它在煤气化过程中也会带来有害的影响:

1）、煤中灰分高,不但降低了煤的热值,而且增大了运输费用。

2）、煤中灰分增大,灰渣中的碳含量也增大了,这样增加了碳的损失,降低了气化效率。

3）、煤中灰分高,随着带出的显热也增大,从而加大了热损失。随着煤中灰分的增大,加压气化的各项消耗指标,如蒸汽消耗,氧气消耗,煤耗等都有所上升,而净煤气的产率下降.

4）、对气化生产影响最大的还数灰分的灰熔点.

对于固态排渣的气化炉,其要求原料煤灰熔点越高越好,当气化灰熔点低的煤时,在气化炉的燃烧层内,灰分可能产生熔融.形成粘稠性物质并结成大块,这就是通常所讲的结渣。

在固态排渣的气化炉内结渣,不但会造成排渣困难,而且还会给生产操作带来其他危害。

a. 由于形成的渣块透气性差,使得汽化剂不能均匀分布在

气化炉横截面,导致工况恶化。

b.由于布气不均, 气化过程不能在正常状态下进行,使得煤

气成分波动大，不利于后系统煤气成份的控制。

c.熔融的灰渣易将碳块包裹,碳块未能充分反应而被带出炉

外,使灰渣中含碳量增高。灰熔点的高低取决于灰分的组成,在灰分的组成中SiO2和Al2O3能增高灰熔点,因其能增加灰渣粘度。而CaO和MgO则能降低灰渣的灰熔点。

5）、矸石含量：煤矸石中氧化钙、氧化铁可作为助熔剂对结焦起促进作用，可以降低煤的灰熔点。矸石多为防止气化炉结渣，必须提高汽氧比降低气化温度，同时焦油产量增加，蒸汽耗量增加，蒸汽分解率降低，煤气产率降低，影响煤气成份。

5、煤的热稳定性

热稳定性是指煤在经受高温和温度急剧变化所产生的粉碎程度。热稳定性差的煤在气化炉内容易粉化,给气化生

产带来不利的影响, 煤的热稳定性将直接影响到煤气中带出物的多少，煤的热稳定性差气化时却增加了反应表面积,从而提高了气化强度。

6、煤的粘结性的影响

煤的粘结性是指煤在高温下干馏粘结的性能,粘结性煤在气化炉上部加热到300~400度时,会出现粘结和膨胀,使煤变成一种高粘度的液体,使得较小的煤块聚结成大块,从而导致气流分布不均匀和阻碍料层的下移,使气化过程恶化.因此煤的粘结对煤气化是一个不利的因素.一般加压气化用煤采用自由膨胀指数小于1的不粘煤,若气化弱粘煤,则需在炉上部增设破粘的搅拌装置,但破粘装置现仅能处理自由膨胀指数小于7的煤,对于一些强粘结性的煤,其破粘效果也不佳。

7、气化用煤的粒度

原料煤粒度大小与比表面积之间的关系.原料煤的粒度小,则其比表面积大,有利于传热和传质,对气化有利。1）粒度大小与其加热速度之间的关系

粒度的大小对干馏层的加热速度及焦油产率有很大的影响.粒度愈大,则加热愈慢,在粒度内部和外表之间的温差愈大,使得颗粒内的焦油蒸汽扩散阻力和停留时间增加,因此加油的热分解增加.

2）粒度与气化炉生产能力之间的关系

原煤粒度愈小,越易被产生的煤气带出炉外,带出物增大,则会降低汽化炉的生产效率。可见,原料煤的粒度限制了气化炉出口煤气的流速。

3）煤粒度的大小对各项汽化指标的影响

煤粒愈小,小粒愈多则煤气带出物越多,使煤气产率降低,汽化效率降低.此外,由于粉煤易造成灰份集中,致使汽

化粉煤高的煤,水蒸汽和氧气的消耗量增加,煤耗也高。

4）煤的粒度大于50㎜偏多气化不完全，其次，5-13㎜和大于50㎜粒度偏高容易产生小颗粒充填大颗粒间隙现象，使得床层的空隙率减小,阻力显著增加,同时还会使燃料床层透气性不均匀,使床层易产生沟流,烧穿现象.因此要控制好入炉煤的最大粒度与最小粒度之比,鲁奇加压气化一般要求原料煤的粒度范围为:最大粒度与最小粒度之比不大于8。

8、煤的化学活性的影响

化学活性是指同气化剂反应时的活性,也就是指碳与氧气,二氧化碳或水蒸汽互相作用时的速度.煤种不同,其反应性是不一样的。碳的组织及形态,特别是其气化壁的微细组织的发达程度,对碳的反应性影响最大。

一般煤的碳化程度愈浅,其形成的焦碳质的气孔率愈大,及其内表面积愈大,则该煤种反应性愈高。反应性愈高,反映为煤发生反应的起始温度愈低,常见的几种煤的起始反映温度为: 褐煤 :649℃次烟煤 732℃半无烟煤 788℃，

煤的起始反应温度愈低,气化温度亦愈低,从而有利于CH4的生成.而生成甲烷的反应放除大量的热,其又促进了其他气化反应的进行,从而降低了气化过程的氧气好量，提高了氧气的利用率。

在气化温度相同时,煤焦碳质反应愈高,气化反应速度进行得愈快,反应接近平衡的时间愈短,因此反应性高的煤,气化炉的生产能力大。

反应活性对气化过程的影响,在温度比较低的条件下,反应比较显著,当温度升高时,温度对反应速度的影响显著提加强,这时相对的降低了反应性的影响程度。

三．结束语

鲁奇加压气化炉对煤种的要求、粒度的要求是关系工艺操作、设备运行及安全的关键所在，所以从源头上解决煤粒度、稳定的煤质，从而保证气化工段及后续工段工艺指标的稳定以及设备、装置的长周期满负荷高效稳定运行。

参考文献:

1.邓渊.《煤炭加压气化》

2..冶金院校统编材.《煤化学》

3.任富强.《加压气化新编》

4.煤炭工业出版社 .《煤炭化验手册》

5.化学工业出版社《现代煤化工生产技术》付长亮张爱民

德士古气化炉操作规程

目录 1、岗位任务..................... - 1 - 2、工艺描述..................... - 1 - 3、联锁系统（根据现有联锁逻辑图编写） ............................... - 5 - 4、工艺指标.................... - 20 - 5、主要设备一览表：见附表...... - 21 - 6、开车 ....................... - 21 - 7、停车 ....................... - 42 - 8、倒系统（A为运行炉，B为备用炉）. - 50 - 9、正常操作要点................ - 50 - 10、不正常现象及事故处理....... - 52 - 11、巡回检查制度............... - 62 - 12、基本操作................... - 63 -

1、岗位任务磨煤工序生产的合格水煤浆与空分生产的氧气在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应，产生以CO、H2、CO2为主要成分的合成气，经增湿、降温、除尘后送入下游变换工序；同时，将系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统，以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的，粗渣及细渣送出界外。 2、工艺描述（1）制浆系统：由煤贮运系统来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗（V1001）后，经煤称量给料机（W1001）称量送入磨机（M1001)。粉末状的添加剂由人工送至添加剂溶解槽(V1005)中溶解成一定浓度的水溶液，由添加剂溶解槽泵(P1004)送至添加剂槽(V1004)中贮存。并由添加剂计量泵(P1002A/B)送至磨机(M1001)中。添加剂槽可以贮存使用若干天的添加剂。在添加剂槽(V1004)底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30℃，以防止冻结。甲醇废水、低温变换冷凝液、循环上水和灰水送入研磨水槽(V1006)，正常用灰水来控制研磨水槽液位，当灰水不能维持研磨水槽(V1006)液位时，才用循环上水来补充。工艺水由研磨水泵(P1003A/B)加压经磨机给水阀（FV1005）来控制水量送至磨机。煤、工艺水和添加剂一同送入磨机（M1001）中研磨成一定粒度分布的浓度约60~65%合格的水煤浆。水煤浆经滚筒筛（S1001）滤去3mm以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽(V1003)中，由磨机出料槽泵（P1001）经分流器（V1104）送至煤浆槽（V1101A/B）。磨机出料槽(V1003)和煤浆槽（V1101A/B）均设有搅拌器(X1001、X1101A/B)，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。（2）气化炉系统：来自煤浆槽（V1101A/B）浓度为60~65%的煤浆，由煤浆给料泵（P1101A/B/C）加压，投料前经煤浆循环阀(XV1203A/B/C)循环至煤浆槽（V1101A/B）。投料后经煤浆切断阀(XV1202A/B/C)送至德士古烧嘴的内环隙。空分装置送来的纯度为%的氧气经氧气缓冲罐(V1210)贮存，由氧气总管放空控制阀(FV1214)控制氧气压力为~，在投料前打开氧气手动阀(HV1240A/B/C)，用氧气调节阀(FV1205A/B/C)控制氧气流量（FIA1204/05/06A/B/C），经氧气放空阀(XV1207A/B/C)送至氧气消音器(X1201)放空。投料后由氧气调节阀(FV1205A/B/C)控制氧气流量经氧气上、下游切断

德士古气化炉简介与基本原理和特点

德士古气化炉 Texaco(德士古)气化炉德士古气化炉是一种以水煤气为进料的加压气流床气化工艺。德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946年研制成功的，1953年第一台德士古重油气化工业装置投产。在此基础上，1956年开始开发煤的气化。本世纪70年代初期发生世界性危机，美国能源部制定了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛(Montebello)研究所建设了日处理15t的德士古气化装置，用于烧制煤和煤液化残渣。目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉。典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有:渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。1992年为渭河研制的德士古气化炉是国际80年代的新技术，制造技术为国内先例，该气化炉获1995年度国家级新产品奖。它的研制成功为化工设备实现国产化，替代进口做出了重要贡献。德士古气化炉是所以第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个，并已实现工业化。一、德士古气化的基本原理德士古水煤浆加压气化过程属于气化床疏相并流反应，水煤浆通过

喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火砖里的高温辐射作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成一氧化碳，氢气二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气，熔渣和未反应的碳，一起同向流下，离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放。煤气和饱和蒸汽进入煤气冷却系统。水煤浆是一种最现实的煤基流体燃料,燃烧效率达96~99%或更高,锅炉效率在90%左右,达到燃油等同水平。也是一种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠,低污染的新型清洁燃料[1]。具有较好的发展与应用前景。水煤浆的气化是将一定粒度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的非牛顿型流体,与氧气在加压及高温条件下不完全燃烧,制得高温合成气的技术,以其合成气质量好、碳转化率高、单炉产气能力大、三废排放少的优点一直受到国际社会的关注,我国也将水煤浆气化技术列为“六五”、“七五”、“八五”、“九五”的科技攻关项目。本文基于目前我国水煤浆气化技术的现状,以Texaco气化炉为研究对象,根据对气化炉内流动、燃烧和气化反应的特性分析,将Texaco气化炉膛分成三个模拟区域,即燃烧区、回流区和管流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,建立了过程仿

水煤浆气化及变换操作

水煤浆气化及变换操作知识问答 1 煤气化的基本概念是什么？答：煤的气化是使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤转变为燃料用煤气或合成用煤气。 2 煤气化必备的条件是什么? 答:煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。 3 简述煤气化工艺的分类。答:煤气化工艺按照操作压力分为常压气化和加压气化；; 1）按照操作过程的连续性分为间歇式气化和连续气化；; 2）按照排渣方式分为液态排渣和固态排渣；; 3）按照固体原料（煤）反应物料在炉内的运动过程状态分为固定床、流化床、气流床和熔融床（熔渣池）。 4 气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态都有哪些分类?其代表技术有哪些？答：气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态分为干法粉煤进料和湿法水煤浆进料。国外技术:干法粉煤进料的代表技术为荷兰壳牌干煤粉气化工艺(SHELL Process），德国未来能源公司的GSP气化技术；湿法水煤浆进料的代表技术为美国GE公司的水煤浆气化工艺(GEGP)。另外，德国未来能源公司的GSP气化技术，能够以干煤粉和水煤浆两种进料方式进料。国内技术:湿法水煤浆进料的技术有西北化工研究院的多元料浆技术和华东理工大学的四喷嘴对置气化技术，干法煤粉进料的技术为西安热工研究院的两段式气化技术。 5 气流床气化技术有哪些特点? 答:气流床气化技术的主要特点: (1)采用干粉形式或水煤浆形式进料；; (2)加压、高温气化；;

(3)液态排渣；; (4)气化强度大；; (5)气化过程中不产生有机污染物，具有良好的环保效应。 6 试简要叙述煤气化技术发展的趋势。答：随着技术的不断进步，煤气化技术由常压固定床向加压气流床气化技术发展的同时，气化炉能力也向大型化发展，反应温度也向高的温度（1500～~1600℃）发展，固态排渣向液态排渣发展，这主要是为了提高气化效率，碳转化率和气化炉能力，实现装置的大型化和能量高效回收利用，降低合成气的压缩能耗或实现等压合成，降低生产成本，同时消除或减少对环境的污染。 7 水煤浆加压气化工艺装置由哪儿部分组成? 答:水煤浆加压气化工艺主要由水煤浆制备和储存、水煤浆加压气化和粗煤气的洗涤、灰水处理和粗渣/细渣的处理等四部分组成。 8 煤的工业利用价值通过哪些项目来判断?其各自包含哪些内容? 答:煤的工业利用价值可通过工业分析和元素分析测定判断。工业分析的内容包括水分Mt(内水M in 、外水M f ）、灰分(A)、挥发分（V）、固定碳(FC）、硫分(S)、发热值(Q)、可磨指数(HGI）、灰熔点（IT/F1;DT/F2;ST/F3;FT/F4)等。元素分析包括C、H、O、N、S、Cl以及灰分中各种金属化合物的含量。 9 水煤浆加压气化的技术经济指标有哪些?它们各自的含义是什么？答:水煤浆加压气化的技术经济指标主要有碳转化率、冷煤气效率，比煤耗、比氧耗、氧耗、有效气产率、气化强度、O/C原子比。各自的含义为: (1)碳转化率煤气中携带的碳占入炉总碳的比率，% (2)冷煤气效率煤气的高位热值与入炉煤的高位热值的比率，% (3)比煤耗每生产1000Nm3有效气消耗的干煤量，kgCoal/kNm3(CO+H 2 ) (4)比氧耗每生产1000Nm3有效气消耗的氧气量，Nm3O 2/kNm3(CO+H 2 ) (5)氧耗单位重量的煤气化所需要消耗的氧量，Nm3O 2 /Tcoal (6)有效气产生率单位体积的煤气中有效气CO+H 2 所含的比例，% (7)气化强度单位容积的反应器在单位时间生产的干煤气量，Nm3/m3·h

鲁奇加压气化炉工艺操作

鲁奇加压气化炉工艺操作新疆广汇新能源造气车间－－程新院一、相关知识 1、影响化学平衡的因素有三点：①反应温度（T）、②反应压力（P）、 ③反应浓度（C）。勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡条件之一（T、P、C），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 2、气化炉内氧化层主反应方程式 ① 2C+O?＝CO?（－Q）ΔH＜０ ②2C+O?＝2CO（－Q）ΔH?＜０ ΔH＜ΔH? 3、气化炉内还原层主反应方程式 ③C＋CO?＝2CO（＋Q）ΔH?＞０ ④C＋H?O＝CO+H?（＋Q）ΔH?＞０ ⑤C＋2H?＝CH?（＋Q）ΔH5＞０ ΔH?＞ΔH?＞ΔH5 ｜ΔH｜＞ΔH?＞｜ΔH?｜＞ΔH?＞ΔH? 4、煤灰熔点对气化炉的影响鲁奇气化炉的操作温度介于煤的DT（变形温度）和ST（软化温度）之间。若入炉煤的灰熔点高，则操作时适当降低汽氧比，相应提高炉温，蒸汽分解率增加，煤气水产量低，气化反应完全，有利于产气。但是受气化炉设计材料的制约，汽氧比不能无限制降低，否则可能会烧坏炉篦及内件。因此受设备材质的局限，煤灰熔点不能太高，

一般控制在1150℃≦DT≦1250℃。反之，若煤灰熔点低，则操作时要适当提高汽氧比，相应降低炉温（防止炉内结渣，造成排灰困难），蒸汽分解率降低，煤气水产量增加，气化反应速度减缓，不利于产气。因此入炉煤的灰熔点要尽可能在一定的范围内，不能变化太大。二、汽氧比的判断鲁奇加压气化炉汽氧比是调整控制气化过程温度，改变煤气组份，影响副产品产量及质量的重要因素。汽氧比过低，会造成气化炉结渣，排灰困难，不利于产气；汽氧比过高，会造成灰细或排灰困难，煤气水产量增加等。因此，在不引起灰份熔融的情况下，尽可能采用低的汽氧比。汽氧比的高低应该结合煤气组份中有效气体的含量、灰样和指标参数做出准确的判断！ 1、从煤气组份1判断汽氧比的高低我们在实际操作中一般都根据CO2、CO、H2、CH?来判断汽氧比的高低，下面分情况进行说明。 1：我公司白石湖煤产气组份ａ、煤气组份中CO2和CH?同时降低，CO和H2同时升高，这种情况最容易判断，根据还原层反应方程式 ③C＋H?O＝CO+H?ΔH?＞０ ④C＋CO?＝2COΔH?＞０

煤气化工艺的优缺点及比较

13种煤气化工艺的优缺点及比较我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家，如何利用我国煤炭资源相对比较丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。近年来，我国掀起了煤制甲醇热、煤制油热、煤制烯烃热、煤制二甲醚热、煤制天然气热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤加压气化技术作评述，供大家参考。 1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm 粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 3、鲁奇固定层煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100℃左右，中心局部高温区达到1200-1300℃，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200℃，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是气化压力为常

水煤浆气化工艺对原料煤的要求

水煤浆气化工艺对原料煤的要求水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点5O～100~C以上的温度下操作，以便于顺利排渣，根据德士古水煤浆气化厂的生产经验，水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。 2．1煤的灰分含量灰分是煤中的无用形式成分，为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉，必须将温度升至其灰熔点以上，无谓的增加了氧气消耗有资料表明，在同样的气化反应条件下，灰分每增加l％，氧耗增加0．7％～0．8％，煤耗增大1．3％一1．5％；其次灰分增加，使烧嘴和耐火砖的磨损加剧，寿命大大缩短，同时灰、黑水中的固含量升高，系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧，设备故障率提高。灰分含量高对成浆性能也有一定的影响，除使煤浆的有效成分降低之外，还使煤质的均匀性变差，消弱了煤浆分散剂的分散性能，在相同的情况下，对提高煤浆浓度不利。建议所选煤样的灰渣干基含量不高于l3％。 2．2煤的最高内水含量煤的内水含量对气化过程的主要影响表现在对成浆性能的影响，一般认为煤的内水含量越高，煤中的O／C越高，含氧官能团和亲水官能团越多，空隙率越发达，煤的制浆难度越大。煤质对成浆性能的影响是多方面的，各影响因素之问密切相关。煤的内在水含量越高时所制得的煤浆浓度越低，而且使添加剂的消耗、煤耗、氧耗均有一定的增加，综合技术与经济方面考虑，水煤浆加压气化原料用煤的最高内在水含量以小于8％为宜. 2．3煤渣的熔融特性

煤灰的熔融特性是煤的灰熔点(还原条件下)，煤的灰熔点以低于反应温度50～100~C为宜（熔融温度)。若煤的灰熔点提高，为使气化炉顺利排渣，必须将气化炉的反应温度提高至煤的灰熔点以上，温度提高使气化炉耐火砖的寿命相应缩短(气化炉的操作温度每提高100~C，耐火砖的磨蚀速率增加2倍)，氧耗、煤耗增加。为了降低操作温度必须加入助熔助，而助熔剂的加入会增加煤中惰性物质含量，使耐火砖磨蚀加剧，提高了制浆成本，固体灰渣处理量增加，灰渣水系统的结垢量上升。煤的灰熔点以低于l300℃为宜，考虑到煤的气化效率及耐火砖的使用周期等方面的因素，最好的煤种灰熔点在1250～l300℃，如果原料煤的灰熔点太低，由于生产条件下煤灰的黏度降低，也会加剧对耐火砖的侵蚀，较低灰熔点的煤种可以通过配煤来解决。 2．4灰的粘温特性黏度是衡量流体流动性能的主要指标，要实现气化温度下灰渣以液态顺利排出气化炉，黏度应在合适的范围之内，既要保证在耐火砖表面形成有效的灰渣保护层，又要保持一定的流动性。根据国内外对液态排渣锅炉的研究指出，灰渣的黏度应在25～40Pa·S之间方可保证顺利排渣，水煤浆气化炉在操作温度下灰渣黏度控制在25～3OPa·S 为宜。影响灰渣黏度的主要因素是煤灰的组成，即灰成分。煤灰的主要矿物质成分是Al2O3、SiO2、MgO等，通过调查研究表明：A12O3是灰渣熔点升高、黏度变差的主要成分。Al2O3含量越高，煤灰的流动温度越高；A1203含量高于40％时，煤灰的流动温度大于l500℃。MgO含量一般很少，MgO又和SiO2形成低熔点的硅酸盐。起到降低灰融熔温度的作用。SiO2是煤灰成分中含量最高的组分，使煤的灰熔融特性变差，黏度升高，但它与其它的组分(CaO)可以形成低熔点的

Lurgi(鲁奇)加压气化炉简介

Lurgi（鲁奇）加压气化炉简介鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由联邦德国鲁奇公司开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。正在运行的气化炉达数百台，主要用于生产城市煤气和合成原料气。德国鲁奇加压气化炉压力2.5~4.0Mpa，气化反应温度800～900℃，固态排渣，以小块煤（对入炉煤粒度要求是6mm以上，且13mm以上占87％，6~13mm占13％）为原料、蒸汽-氧气连续送风制取中热值煤气。气化床自上而下分干燥、干馏、还原、氧化和灰渣等层，产品煤气经热回收和除油，含有约10％～12％的甲烷和不饱和烃，适宜作城市煤气。粗煤气经烃类分离和蒸汽转化后可作合成气，但流程长、技术经济指标差、对低温焦油及含酚废水的处理难度较大、环保问题不易解决。鲁奇炉的技术特点有以下几个方面： 1．固定气化床，固态排渣，适宜弱黏结性碎煤（5～50mm）； 2．生产能力大。自工业化以来，单炉生产能力持续增长。例如，1954年在南非沙索尔建立的10台内径为3.72m的气化炉，产气能力为1.53×104m3/（h·台）；而1966年建设的3台，产气能力为2.36×104m3/（h·台）；到1977年所建的13台气化炉，平均产气能力则达2.8×104m3/（h·台）。这种持续增长主要是靠操作的不断改进。 3．气化炉结构复杂，炉内设有破黏、煤分布器、炉箅等转动设备，制造和维修费用大。 4．入炉煤必须是块煤，原料来源受一定限制。 5．出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多，炉渣含碳5％左右。至今世界上共建有107台炉子，通过扩大炉径和增设破黏装置后，提高了

各种煤气化工艺的优缺点

各种煤气化工艺的优缺点 1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 3、鲁奇固定层煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001 年单炉配套20kt/a 合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100C左右，中心局部高温区达到1200-1300C,煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200C，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是气化压力为常压，单炉气化能力较低，产品中CH4含量较高（1%-2%，环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5、恩德粉煤气化技术恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求

水煤浆气化炉分析

水煤浆气化炉分析水煤浆常压气化炉分析水煤浆气化根据气化炉内压力分常压和高压两种气化方法，其中Texaco水煤浆气化技术是开发成功并最早实现工业化生产的第二代煤气化工艺技术，它是一种以水煤浆为进料、氧气为气化剂的加压气流床气化工艺，属于气流床湿法加料、液态排渣的加压煤气化技术。现有资料显示了Texaco水煤浆加压气化的优越性，但并没有否定常压气化的可行性。高温高压气化的优点: 1、采用高压气化制造合成气，大大减少了气体净化的投资，因此所有现代化的气化方法都在压力下操作。 2、总能耗大大减少。例如，在低于6Mpa的煤加压气化中，甲醇的压缩消耗会从常压气化的700kWh/t降到约100kWh/t，其中氧气压缩所增加的费用仅为 100kWh/t，此外氧的增加的费用也可以通过降低氧纯度再进一步减少。 3、大大提高单位体积和单位时间的产品质量，气化炉的容积得到了充分利用。采用高压时，炉内反应物、生成物的浓度都较常压气化提高，从而提高了反应速度。 4、高温下水煤浆的水产生热分解促进气化反应进行。在高温气化中，水煤浆中的水通过热分解被分成氧和氢。这样，一方面可以减少用于自然气化所必需的由外部供给的氧气的数量，另一方面可以得到富氢合成气。常压气化的优点: 1、投资少，运行、维修成本低。由于采用常压气化，设备不属于压力容器，减少了设备投入;炉内温度不会太高，因此烧嘴砖和耐火材料的使用寿命延长，维护

费用降低。 2、安全性提高。由于采用常压，不仅降低了事故的危害性和事故发生的次数，而且对操作人员的业务要求有所降低，便于大范围推广。 3、对环保的促进。由于现在拥有大量粉煤的企业一般为中小型企业，通过对水煤浆常压气化炉的使用，对粉煤的再利用将有很大的好处，从而减少由于粉煤闲置造成的环境污染和能源浪费。常压气化存在的问题: 1、反应能否进行问题。任何反应能够不断进行是因为能达到热量平衡。气化剂采用30%左右的富氧空气及常压操作炉内各物质浓度较低，反应的剧烈程度将远低于Texaco加压气化，因此C+O=CO+Q 和 22C+O=2CO+Q 的反应速度将下降，从而产生的热量减少。 2 富氧空气的加入加大了生成物中非可燃气的含量，由煤气带出热量的损失也加大了。水煤浆中约三分之一的水气化，需吸收大量的热量。由于存在以上几个方面的热量损失，不仅不利于 C+HO=CO+H-Q 的进行，而且能否维持反应的持续进行将是一22 个很突出的问题。 2、研发的经济性问题。由于产生热量少和热损失较大，气化炉内能否达到高温，使水产生热分解将成为一个问题。假如水不产生热分解，大量水蒸汽将随煤气排出炉体并将在管道沉积，不仅造成大量能源浪费，而且单位体积的产气量将减少，设备的利用率降低，装置的热效率大大降低，气化的经济性将受到极大质疑。 3、耐火砖问题。

煤质对鲁奇加压气化炉的影响

浅析煤质对鲁奇加压气化炉的影响新疆庆华集团有限公司潘连冬李群祥摘要：本文阐述了煤质、煤种对鲁奇加压气化工艺操作的影响，以及不同工艺要求对于煤种及操作的要求。关键词：鲁奇气化煤质挥发分灰熔点一．前言由于鲁奇气化炉在国内的广泛应用，尤其是近几年内蒙、新疆、贵州等地煤化工快速发展，而且以鲁奇气化工艺居多，但是各地煤种的差异导致部分工艺操作存在一些问题，在此对该问题进行客观分析，进而在生产运行中不断优化工艺流程、改进操作方法，保证装置能够安全稳定长周期运行。二．. 煤的工业成分对鲁奇气化操作的影响 1、煤中挥发份：挥发分越高转化为焦油的有机物越多。煤焦油产生大约在320℃开始，在450℃时达到最大值。温度高于400℃ 时，生成的脂肪类碳氢化合物随挥发份升高煤热解失重（即脱挥发份数量增加）焦油产量增加，剩余半焦在炉内随温度升高生成一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷。焦油产量和干馏层温度和干馏层高度，气化炉内的反应温度（即灰熔点）有关。当原料挥发份高时，则转入到焦油，轻油和

酚中去的碳就愈多，而转入到煤气中去的碳量就愈少，煤气的产率就低，当在较高的压力和较低的温度下进行气化，碳原子易生成多原子分子转入到焦油轻油或酚中，因此煤气的产率也会降低。 2、煤中固定碳：煤中碳含量高，灰分含量下降，有利于制气，但随着碳含量升高煤的活性降低，炉内反应速度减慢，煤在炉内的停留时间增加，燃烧层拉长，还原层、干馏层缩短，同时容易引起气化炉出口温度高、灰锁温度高、灰中残碳增加、夹套耗水量增加，当碳含量达到45％以上时，燃烧层、还原层床层拉长，干馏层缩短或消失，焦油产量降低，有利于煤气水处理，同时煤气产率增加，蒸汽分解率提高。 3、原料煤中水分：煤中所含的水份随煤的碳化度加深而减少,水分较高的煤,挥发份往往比较高,则进入气化层的焦碳的气孔率也大,因而使反应速度加快,生产的煤气质量较好,另外,在气化一定的煤质时,其焦油和水分存在着一定的关系,水分太低,会使焦油产率降低,由于加压气化炉的生产能力很高,煤在各层的加热速度很快,一般在20~40℃/min之间,因此对一些热稳定性差的煤,为防止热解,就要求煤中含有一定的水分,但煤中过高的水分又会给气化带来不良的影响. 1）、过高的水分,增加了干燥所需要的热量,从而增加

几种常用煤气化技术的优缺点

几种煤气化技术介绍煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。一Texaco水煤浆加压气化技术德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石<助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。其优点如下： <1）适用于加压下<中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。 <2）气化炉进料稳定，因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。 <3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。同等生产规模，装置投资少。该技术的缺点是： <1）因为气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。 <2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁<一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 <3）一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队，经过20多年的研究，和兖矿集团有限公司合作，成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。

德士古气化炉简介与基本原理和特点

德士古气化炉 TeXaCo(德士古）气化炉德士古气化炉是一种以水煤气为进料的加压气流床气化工艺。德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946 年研制成功的， 1953年第一台德士古重油气化工业装置投产。在此基础上， 1956 年开始开发煤的气化。本世纪 70 年代初期发生世界性危机,美国能源部制定了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛 (Montebello) 研究所建设了日处理 15t 的德士古气化装置，用于烧制煤和煤液化残渣. 目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉. 典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有 : 渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。 1992 年为渭河研制的德士古气化炉是国际 80 年代的新技术，制造技术为国内先例，该气化炉获1995年度国家级新产品奖。它的研制成功为化工设备实现国产化，替代进口做出了重要贡献。德士古气化炉是所以第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个,并已实现工业化。一、德士古气化的基本原理德士古水煤浆加压气化过程属于气化床疏相并流反应，水煤浆通过

喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火砖里的高温辐射作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成一氧化碳，氢气二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气，熔渣和未反应的碳,一起同向流下，离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放.煤气和饱和蒸汽进入煤气冷却系统。水煤浆是一种最现实的煤基流体燃料，燃烧效率达96～99%或更高，锅炉效率在 90％左右,达到燃油等同水平。也是一种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠，低污染的新型清洁燃料［1］.具有较好的发展与应用前景。水煤浆的气化是将一定粒度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的非牛顿型流体，与氧气在加压及高温条件下不完全燃烧，制得高温合成气的技术,以其合成气质量好、碳转化率高、单炉产气能力大、三废排放少的优点一直受到国际社会的关注，我国也将水煤浆气化技术列为“六五"、“七五”、“八五"、“九五”的科技攻关项目。本文基于目前我国水煤浆气化技术的现状,以TeXaCo 气化炉为研究对象,根据对气化炉内流动、燃烧和气化反应的特性分析,将TeXaCO 气化炉膛分成三个模拟区域，即燃烧区、回流区和管流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,建立了过程仿真模型.该模型德士古气化炉

鲁奇气化炉操作温度过高的危害

鲁奇气化炉操作温度过高的危害摘要：在鲁奇气化炉操作过程中，炉温控制十分重要，煤气出口温度高和灰锁温度高对设备和工艺造成较大的影响，在工程实际中要做好炉温控制，降低超温造成的不利影响。笔者结合自身实际工作经验，探讨气化炉操作过高带来的危害，希望对相关人士有一定的借鉴意义。关键词：鲁奇气化炉；气化剂；过高；危害前言鲁奇炉气化技术因煤种适应范围比较广，气化温度、压力高，易于大型化，成为煤气化技术的发展方向。鲁奇气化炉是一种工作压力为253万帕~304万帕采用干排灰方式的固定床型气化器。 1气化炉概述鲁奇气化炉属于固定床气化炉的一种，目前仍旧是世界上加压煤气化工艺中在运装置和业绩最多的炉型，对煤种要求不高，生产能力大，以块煤为原料。粒度为6毫米~50毫米的煤料从气化器上部装入，蒸汽和氧气从下部引入，与煤发生反应，得到的粗煤气从上部引出，干的灰分则通过旋转炉下部排走。粗煤气中含一氧化碳18.9%，氢39.1%，甲烷11.3%。发热值约为3000大卡/立方米以上的可直接供作城市煤气。如果要生产可供远程运送的高热值合成天然气，还必须经过洗气、调整成分和甲烷合成等处理过程，使煤气中甲烷含量提高到96%，煤气发热值提高到3.7×107焦耳以上。造气车间现有15台鲁奇炉 ,单炉产气量为 46630Nm3 / h 。鲁奇炉移动床连续气化过程是一个自热式工艺过程,鲁奇炉结构见图 1。炉体中的燃料层可分为灰渣层、燃烧层、气化层、干馏层、干燥和预热层等五层。床层高度与温度之间的关系见表 1 。 2气化炉工艺原理碎煤加压气化炉是一种自热式、逆流接触、移动床、加压、固态排渣的气化炉。煤的气化过程是一个复杂多相物理化学反应过程。主要是煤中的碳与汽化剂，汽化剂与生成物，生成物与生成物及碳与生成物之间的反应。煤气的成分决定于原料种类，汽化剂种类及制气过程的条件。制气过程的条件主要决定于气化炉的构造和原料煤的物理化学性质。其中煤的灰熔点和粘结性是气化用煤的重要指标。提高压力的气化方法可以大幅度提高气化炉的生产能力，并能改善煤气的质量。本装置采用的移动床加压气化是碎煤加压逆流接触、连续气化、固态排渣工艺过程。气化炉外壁按3.6MPa（g）的压力设计，内壁仅能承受0.15MPa的压差。操作压力为3.11（g）MPa。 3温度高带来的危害温度高现象发生时,意味着气化炉中火层发生变化,它可能带来的后果主要有以下几个方面： 3.1当气化炉出口煤气温度高时在气化炉上部和搅拌器局部会超温,易造成搅拌器烧损和夹套鼓包事故;当煤锁发生机械故障或煤溜槽发生堵塞或煤锁膨料时,原料煤就加不进炉内,形成炉内缺煤。这样,在短时间内气化炉出口温度便急剧升高。

德士古气化炉的优缺点

德士古气化炉的优缺点淮化“”工程是于年建成投产的一套年产万吨合成氨并加工成万吨尿素的生产装置, 它由空分、气化、净化、合成、尿素等几个工序组成, 其中气化是制备合格煤气的工序, 采用的是最新一代德士古水煤浆加压气艺技术。该是美国德士古石油公司受重油气化的启发, 于年首先开发的煤气化工艺, 后经前西德鲁尔煤鲁尔化学公司在磨煤、热回收方面的进一步改进, 以及日本对系统关键进行合理改造后, 逐步形成比较完善的煤气化工艺。相继在美国、德国、日本等地建成了多套工业性示范及工业化生产装置, 其系统工艺技术已基本成熟。淮化公司的气化装置由磨煤、低压煤浆、煤浆槽、高压煤浆泵、气化炉、收排渣系统、洗气系统及渣水系统组成。投产年来, 总体运行情况良好, 同时也暴露出一些。在此之前, 国内的上海焦化厂、山东鲁南化肥厂、陕西渭河化肥厂等企业都先后建成投产了多套类似的煤气化装置。虽然在煤浆制备、操作压力及装置能力等方面存在小的差异, 但核心技术基本相同。根据公司六年来的使用实践, 结合国内其它兄弟单位的使用经验以及国外的相关资料, 总结出德士古水煤浆加压气化工艺技术相对于传统的固定床、流化床等气化工艺, 具有如下优点: ( ) 煤种适应性广。德士古气化工艺可以利用次烟煤、烟煤、石油焦、煤加氢液化残渣等。不受灰熔点限制( 灰熔点高可加助熔剂) , 同时因煤最终要磨制成水煤浆,故不受煤的块度大小限制。原设计为河南义马煤, 但在近几年煤炭市场紧俏的情况下, 我们经常掺烧山东、陕西等地的煤种, 经过局部的工艺调节, 同样能够平稳运行。 ( ) 连续生产性强。气化炉的原料———煤浆、氧气的生产是连续的, 因此也就能够连续不断地进入气化炉。排渣经排渣系统固定程序控制, 不需停车, 气化开停少, 系统操作稳定。迄今单炉连续稳定运行最长已达天。 ( ) 气化压力高。气化炉内的高压, 首先是相同质量的产品气大幅度

常压炉和鲁奇炉对比稿

常压炉和鲁奇炉对比一、气化装置投资对比：鲁奇加压气化炉（含空分）-----------6.665亿；纯氧常压气化炉（含空分）-----------3.297亿；该项对比结果为：纯氧常压气化炉比鲁奇炉少投资3.368亿。二、年运行费用对比鲁奇加压气化炉-------------年生产费用3.79亿元；纯氧常压气化炉-------------年生产费用4.62亿元；该项对比结果为：纯氧常压气化炉年运行成本比鲁奇炉高 1.43亿元。三、常压炉和鲁奇炉对比结论加压鲁奇炉一次性投资多3.368亿元。运行成本年节省1.43亿元，在2.35年回收该一次投资。对比结论是鲁奇炉比常压炉更适合本项目。

四、常压炉和鲁奇炉分析明细 1、投资对比序号项目纯氧常压气化炉万元鲁奇加压气化万元 1 焦块筛分+焦粉制块 +输送 650 650 2 入炉前煤锁100 800 3 煤气炉系统11700（8开备2）38000（三开一备） 5 循环水处理站（回收）1220 12000 6 气柜+电除尘1000 7 一级压缩机二级压缩机 10000 8 空分8000 15000（汽轮机拖动）投资合计 3.297亿 6.665亿差值+3.368亿该项对比结果为：纯氧常压气化炉比鲁奇炉少投资3.368亿2、年运行费用对比

一年（8000小时）生产费用表序号项目纯氧常压气化炉鲁奇加压气化 1 焦炭t/h53 56 8000小时万元 13568 14336 （焦炭320元/t） 2 氧气耗Nm3/h 2592019948 8000小时万元 6220.8 4787.52 （氧气0,3元/Nm3） 3 蒸汽耗t/h 82126 30（回收用） 8000小时万元 7872 12096 （蒸汽120元/t） 4 电耗kw h 408001600 8000小时万元 18604.8 729.6 （电价0,57元/kwh） 8000小时生产费用 46265.631949.12 5合计万元差值+14316.68 对比结果：纯氧常压气化炉年运行成本比鲁奇炉高1.43亿元。

鲁奇气化炉

鲁奇加压气化炉 1、第三代鲁奇加压气化炉第三代加压气化炉为例，该炉子的内径为3.8m，最大外径为4.128m，高为12.5m，工艺操作压力为3MPa。主要部分有炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等，现分述如下。 ①炉体加压鲁奇炉的炉体由双层钢板制成，外壁按3.6MPa的压力设计，内壁仅能承受比气化炉内高O.25MPa的压力。两个简体(水夹套)之间装软化水借以吸收炉膛所散失的一些热量产生工艺蒸汽，蒸汽经过液滴分离器分离液滴后送入气化剂系统，配成蒸汽／氧气混合物喷入气化炉内一水夹套内软化水的压力3MPa，这样筒内外两两侧的压力相同，因而受力小。夹套内的给水由夹套水循环泵进行强制循环。同时夹套给水流过煤分布器和搅拌器内的通道，以防止这些部件超温损坏。第三代鲁奇炉取消了早期鲁奇炉的内衬砖．燃料直接与水夹套内壁相接触，避免了在较高温度下衬砖壁挂渣现象，造成煤层下移困难等异常现象，另一方面，取消衬砖后，炉膛截面可以增大5％～10％左右，生产能力相应提高。 ②布煤器和搅拌器如果气化黏结性较强的煤，可以加设搅拌器。布煤器和搅拌嚣安装在同一转轴上，速度为15r／h左右。从煤箱降下的煤通过转动布煤器上的两个扇形孔，均匀下落在炉内，平均每转可以在炉内加煤150～200mm厚。搅拌器是一个壳体结构，由锥体和双桨叶组成，壳体内通软化水循环冷却。搅拌器深入到煤层里的位置与煤的结焦性有关，煤一般在400～500℃结焦，桨叶要深入煤层约l.3m。 ③炉算炉箅分四层，相互叠合固定在底座上，顶盖呈锥体。材质选用耐热的铬钢铸造，并在其表面加焊灰筋。炉箅上安装刮刀，刮刀的数量取决于下灰量。灰分低，装1～2把；对于灰分较高的煤可装3～4把。炉箅各层上开有气孔，气化剂由此进入煤层中均匀分布。各层开孔数不太一样，例如某厂使用的炉算开孔数从上至下为：第一层6个、第二层16个、第三层16个、第四层28个。炉箅的转动采用液压传动装置，也有用电动机传动机构来驱动，液压传动机构有

德士古水煤浆加压气化说明

德士古水煤浆加压气化属于先进的第二代煤气化技术。炉型主要分为激冷型和废热锅炉型，国内引进的鲁南、渭河、上海焦化、淮南等几套德士古煤气化装置均采用激冷型气化炉。从厂家运行的实际情况来看，都存在着合成气偏流问题，现就此作简明介绍，仅供有关技术人员和操作人员参考。 1 工艺过程简述德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是用高压煤浆泵将煤浆送入烧嘴，同时将来自空分的高压氧也送入烧嘴，氧走烧嘴的外环隙和中心管，煤浆走内环隙，二者一起由烧嘴喷入气化炉中，充分混合雾化，在1350～1400 ℃温度下进行气化反应，生成的高温合成气和熔融渣一起流经渣口，激冷环、下降管，进入激冷室的激冷水中。高温合成气和熔融渣与激冷水直接接触激冷，激冷的目的是将高温气体直接冷却到该压力下的饱和蒸汽温度，将熔融渣冷却后沉积，实现气渣分离。分离出的渣经破渣机，通过锁斗定期排入渣池，由捞渣机捞出装车外运。激冷水是由激冷水泵从洗涤塔抽出，送入激冷环，并沿下降管内壁旋转均匀分布下流。激冷水在下降管内壁形成的水膜，不仅避免高温气流及熔渣与下降管内壁直接接触而保护下降管，同时也逐渐降低气体温度。在激冷水中激冷后的合成气沿下降管和上升管的环隙空间均匀鼓泡上升，出激冷室后，经文丘里洗涤器和洗涤摘要：结合渭化德士古气化装置运行实际情况，从加强原料煤质量管理，选择适当的操作温度和抓好备炉工作等3方面论述了德士古气化炉稳定运行的要点。关键词：德士古煤气化炉稳定运行要点我厂德士古水煤浆气化装置是目前国内运行中压力等级最高的一套装置，它的长周期稳定运行，不仅可以使我集团公司的生产水平再上新台阶，同时也为我国的煤化工发展提供有益借鉴。结合我公司实际运行情况及本人多年操作经验，仅就德士古气化炉稳定运行的要点浅谈一下笔者的看法。 1. 加强原料煤的质量管理，提高煤浆浓度为了进一步提高气化炉的生产能力，实现气化炉长周期，安全稳定运行，并达到高产、优质、低耗之目的。首先要加强煤的质量管理，固定碳、化学活性、机械强度、热稳定性、灰熔点等指标入厂前要严格把关，力求提高；尽量降低硫份、灰分等杂质的含量。把灰分的含量作为重点来抓，灰分应尽可能的低。同时做好煤浆的制备工作，稳定煤浆浓度，并尽可能的提高煤浆浓度。 1.1加强煤的质量管理之所以将灰分作为重点，主要从以下几方面考虑：首先，灰分直接影响煤中的有效成分，进而影响煤气化的效率。实践证明，灰分增高1%，在入炉煤浆量同样情况下，生产能力下降约1.8%，这样将严重制约我装置的高负荷运行。其次，灰分中以SiO2为主，依据我们厂多年的原料煤分析情况，灰分高时，煤中煤矸石就多，SiO2就高，这样导致煤灰中CaO+Fe2O3+MgO/SiO2+AL2O3比值降低，而该酸碱比直接与灰的粘度和灰熔点有关，每当灰分升高时，我们炉温被迫

鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程

第四节鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程 4.第三代加压气化炉第三代加压气化炉是在第二代炉型上的改进，其型号为Mark-Ⅲ，是目前世界上使用最为广泛的一种炉型。其内径为Ф3.8m，外径Ф4.128m，炉体高为12.5m，气化炉操作压力为3.05Mpa。该炉生产能力高，炉内设有搅拌装置，可气化强黏结性烟煤外的大部分煤种。第三代加压气化炉如图4-3-21所示。图4-3-21 第三代加压气化炉为了气化有一定黏结性的煤种，第三代气化炉在炉内上部设置了布煤器与搅拌器，它们安装在同一空心转轴上，其转速根据气化用煤的黏结性及气化炉生产负荷来调整，一般为10~20r/h，从煤锁加入的煤通过布煤器上的两个布煤孔进入炉膛内，平均每转布煤15~20mm厚，从煤锁下料口到煤锁之间的空间，约能储存0.5h气化炉用煤量，以缓冲煤锁在间歇充、泄压加煤过程中的气化炉连续供煤。在炉内，搅拌器安装在布煤器的下面，其搅拌桨叶一般设有上、下两片桨叶。桨叶深入到煤层里的位置与煤的结焦性能有关，其位置深入到气化炉的干

馏层，以破除干馏层形成的焦块。桨叶的材质采用耐热钢，其表面堆焊硬质合金，以提高桨叶的耐磨性能。桨叶和搅拌器、布煤器都为壳体结构，外供锅炉给水通过搅拌器、布煤器，最后从空心轴内中心管，首先进入搅拌器最下底的桨叶进行冷却，然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器，最后从空心轴与中心管间的空间返回夹套形成水循环。该锅炉水的冷却循环对布煤搅拌器的正常运行非常重要。因为搅拌桨叶处于高温区工作，水的冷却循环不正常将会使搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水，从而造成气化炉运行中断。该炉型也可用于气化不黏结性煤种。此时，不安装布煤搅拌器，整个气化炉上部传动机构取消，只保留煤锁下料口到炉膛的储煤空间，结构简单。炉篦分为五层，从下到上逐层叠合固定在底座上，顶盖呈锥形，炉篦材质选用耐热、耐磨的铬锰合金钢铸造。最底层炉炉篦的下面设有三个灰刮刀安装口，灰刮刀的安装数量由气化原料煤的灰分含量来决定，灰分含量较少时安装1~2把刮刀，灰分含量较高时安装3把刮刀。支承炉篦的止推轴承体上开有注油孔，由外部高压注油泵通过油管注入止推轴承面进行润滑。该润滑油为耐高温的过热缸油。炉篦的传动采用液压电动机（采用变频电动机）传动。液压传动具有调速方便，结构简单，工作平稳等优点。但为液压传动提供动力的液压泵系统设备较多，故障点增多，由于气化炉直径较大。为使炉篦受力均匀，采用两台电动机对称布置。在该炉型中，煤锁与灰锁的上、下锥形阀都有了较大的进步，采用硬质合金密封面，使煤、灰锁的运行时间延长，故障率减少。南非sasol公司在煤灰锁上、下锥阀的密封面采用了碳化硅粉末合金技术，使锥形阀的使用寿命延长到18个月以上。 5.第四代加压气化炉第四代加压气化炉是在第三代的基础上加大了气化炉的直径（达Ф5m），使