煤气化炉是煤气化技术的核心设备,由加料口(或加料装置)、壳体、炉衬、排渣口(或排渣装置)、粗煤气出口等构成。随着现代煤化工和化工合成工业的发展,提高气化压力、单炉气化能力,以及气化炉的大型化是发展煤气化炉的主要方向。煤气化炉主要分为固定床气化炉、流化床气化炉、气流床气化炉,其气化特性比较见表。
气化方法 | 固定床气化 | 流化床气化 | 气流床气化 | |||||
典型工业炉 | UGI煤气化炉 | 鲁奇煤气化炉 | 温克勒煤气化炉 | 高温温克勒煤气化炉 | K-T煤气化炉 | 德士古煤气化炉 | Shell煤气化炉 | |
灰排出状态 | 干灰 | 干灰 | 熔渣 | |||||
原 料 煤 特 性 | 对小颗粒煤 对黏结性煤 对煤的变质程度 对灰熔点要求 | 受限 受限 无烟煤 高 | 受限 需搅拌 褐煤 高 | 好 受限 褐煤 高 | 不受限 不受限 任何煤 低 | 不受限 不受限 任何煤 不受限 | ||
操 作 特 性 | 气化压力/MPa 气化温度(出口)/℃ 炉内最高温度/℃ 耗氧量 耗蒸汽 煤在炉内停留时间 | 常压 ~400 <ST 无 高 90分 | 2~3 ~400 <ST 低 高 90分 | 常压 850~900 850~900 低 高 15分 | 1.0 900~1100 900~1100 低 高 15分 | 常压 1400~1700 ≥2000 高 低 1秒 | 4~6.5 1350~1550 ≥2000 高 无 5秒 | 2.0~4.0 1400~1700 ≥2100 低 低(或无) 10秒 |
煤 气 成 分 % | H2 CO CO2 CH4 N2 | ~40 ~32 ~8 0.8 ~20 | 37~39 20~23 27~30 10~12 0.5 | 34~36 30~40 13~15 1~2 -- | 31 58 10 <0.1 -- | 35 45 15~20 <0.1 -- | 22~34 54~69 1~10 <0.01 -- | |
煤气含焦油、烃类、酚 | 少量 | 大量 | 极少量 | 无 | 无 |