煤气化炉
coal gasifier 煤气化的主要设备。根据煤的性质和对煤气的不同要求有多种气化方法,相应的气化设备有固定床(移动床)气化炉(如UGI煤气化炉、鲁奇煤气化炉等)、流化床(沸腾床)气化炉(如温克勒煤气化炉等)、气流床煤气化炉(如K—T煤气化炉、德士古煤气化炉等)。各种炉型的气化条件和生成气特征均不相同(见表5—10)。
表5—10 各种煤气化炉的主要工艺特性
气化炉名称 |
气化反应床分类 |
主要气化条件 |
生成气特征 |
UGI煤气化炉 |
固定床 |
常压,气化温度1000~1250℃,空气或富氧空气和蒸汽为气化剂 |
以无烟煤为原料时,甲烷含量较低,煤焦油、酚的含量也较低 |
鲁奇煤气化炉 |
固定床 |
2~3MPa,900~1050℃,氧和蒸汽为气化剂 |
甲烷及副产焦油、酚含量较多 |
温克勒煤气化炉 |
流化床 |
常压,900~1000℃,以空气、富氧空气或氧和蒸汽为气化剂 |
甲烷含量较低,不含煤焦油 |
K—T煤气化炉 |
气流床 |
常压,气化温度大于1300℃,熔融排渣,以氧和蒸汽为气化剂 |
甲烷含量极低,无焦油、酚等副产物 |
德士古煤气化炉 |
气流床 |
操作压力1.8~4MPa,温度大于1300℃,水煤浆为原料,氧为气化剂 |
甲烷含量极低,无焦油、酚等副产物 |
UGI煤气化炉是以美国联合气体改进公司命名的煤气化炉,是一种常压固定床煤气化设备。原料通常采用无烟煤或焦炭,其特点是可以采用不同的操作方式(连续或间歇)和气化剂,制取空气煤气、半水煤气或水煤气。
UGI炉子为直立圆筒形结构。炉体用钢板制成,下部设有水夹套以回收热量、副产蒸汽,上部内衬耐火材料,炉底设转动炉篦排灰。气化剂可以从底部或顶部进入炉内,生成气相应地从顶部或底部引出。因采用固定床反应,要求气化原料具有一定块度,以免堵塞煤层或气流分布不匀而影响操作。
UGI炉用空气生产煤气或以富氧空气生产半水煤气时,可采用连续式操作方法,即气化剂从底部连续进入气化炉,生成气从顶部引出。以空气、蒸汽为气化剂制取半水煤气或水煤气时,都采用间歇式操作方法。在我国,除少数用连续式操作生产发生炉煤气(即空气煤气)外,绝大部分用间歇式操作生产半水煤气或水煤气。
UGI炉的优点是设备结构简单,易于操作,一般不需用氧气作气化剂,热效率较高。缺点是生产强度低,每平方米炉膛面积的半水煤气发生量约1000m3/h,对煤种要求比较严格,采用间歇操作时工艺管道比较复杂。
——摘自《安全工程大辞典》(化学工业出版社)