1978年,德国莱茵布朗褐煤公司在常压温克勒炉的基础上,开发出高温温克勒流化床气化炉。1986年,在德国贝伦拉特建立了高温温克勒煤气化炉工业示范装置。1989年,用于联合循环发电的高温温克勒煤气化炉投入运行,其能力为每天处理干褐煤160吨,气化压力为2.5兆帕,用空气或氧和蒸汽作气化剂。1996年建成并投运了联合循环发电大型示范装置,气化炉直径为3.7米,气化压力为2.7兆帕,气化炉每天处理煤2840吨,用空气作气化剂。
高温温克勒煤气化炉结构见图。经加工处理合格的原料煤储存在煤斗中,煤经串联的几个锁斗逐级下移,经螺旋给煤机从气化炉下部加入炉内,被由气化炉底部吹入的气化剂(氧气和蒸汽)流化发生气化反应生成煤气。热煤气夹带细煤粉和灰尘上升,在炉体上部继续反应。从气化炉出来的粗煤气经一级旋风除尘,捕集的细粉循环进入炉内,生成的粗煤气进入后系统除尘、冷却。炉底的灰渣经内冷却螺旋排渣机排入灰锁斗,经由螺旋排渣机排出。
高温温克勒煤气化炉在温克勒煤气化炉的基础上,提高了气化操作温度,由原来的900~950℃提高到950~1100℃,因而提高了碳转化率,增加了煤气产出率,降低了煤气中甲烷含量。操作压力提高,由常压提高到1.0兆~3.0兆帕,提高了反应速率和气化炉单位炉膛截面积的生产能力。气化炉粗煤气带出的固体煤粉尘,经分离后返回气化炉循环利用,使排出的灰渣中含碳量减少,碳转化率显著提高,可以气化含灰量高的次烟煤,扩大了煤种适应范围。由于煤气压力提高较大程度地降低了后工序化工合成气压缩机能耗,更适合用于煤制合成气。