作者/來源：牛苗任 于廣鎖 馬波 于遵宏 (華東理工大學潔凈煤技術研究所， 上海 2 0 0 2 3 7) 日期： 2009-12-30 點擊率：1602
摘 要 發(fā)展氣流床氣化技術是中國能源安全和可持續(xù)發(fā)展的需要。簡述了氣流床干煤粉氣化技術的應用狀況和研究進展 ， 分析了干煤粉氣化的技術優(yōu)勢和存在的問題 ， 并提出一些改進建議。
關鍵詞 煤氣化 氣流床 干煤粉 S h e l l P r e n f l o
1 發(fā)展氣流床氣化技術是中國能源安全和可持續(xù)發(fā)展的需要
當前社會面臨著三大挑戰(zhàn)： 經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展 、 環(huán)境保護和能源安全。實現(xiàn)這些目標， 依賴于用一種對環(huán)境友好的方法獲得足夠的能源供給。以下幾個因素推動氣化技術的持續(xù)發(fā)展：市場的力量正在加強； 環(huán)境標準日趨嚴厲， 溫室氣體的排放引起了關注 ； 社會對清潔燃料和化工品的需求正在增加 ； 對固體垃圾處理費用正持續(xù)增加；尋求原料供給的多樣性和安全性。利用氣流床氣化的主要氣化原料為煤 、 石油和石油焦。產品氣用于發(fā)電約占8 3 ％， 化工品約占 1 5 ％， 其余為液體燃料和氣體燃料等。美國現(xiàn)運行的裝置主要以煤為原料，今后幾年欲發(fā)展的氣流床氣化裝置， 用石油焦作為進料的比重超過煤， 即氣化原料主要為石油焦和煤 ， 產品絕大部分用于發(fā)電。
煤在中國的應用概況：能量生產占 3 9 ％，煉焦1 5 ％， 居民用煤 1 0 ％， 鐵路運輸 1 ％， 化工 、 水泥和陶瓷等3 5 ％， 這與美國煤的利用情況非常不同 ， 僅能量生產一項差距就表明煤氣化在中國更加有潛力。但是 ， 中國大氣污染以煤煙型污染為主要特征， 由此產生的粉塵、 s 02和引發(fā)的酸雨 、 溫室效應等環(huán)境污染 ， 已成為制約中國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展 、影響人民生活的重要因素。于是必須把煤轉變?yōu)橐环N清潔的能源 ， 實現(xiàn)煤的潔凈高效利用。而氣流床煤氣化是現(xiàn)在最清潔的煤利用技術 ， 是潔凈煤技術的龍頭和關鍵。
煤氣化技術 ， 尤其是高壓、 大容量氣流床氣化技術， 顯示了良好的經(jīng)濟和社會效益， 代表著發(fā)展趨勢。 氣流床煤氣化的優(yōu)點并不僅僅在于減少空氣排放物 ， 它也生成許多具有商業(yè)價值的副產品 ， 比如高純度的硫 、 硫酸、 c 02和無毒的爐渣 ( 可鋪路 、 制磚) 。 隨著環(huán)境法的日趨嚴格， 氣流床氣化的優(yōu)勢越來越突出。S h e l 1 和 P r e n f l o干煤粉氣化是目前世界上最先進的第二代煤氣化技術之一。
2 氣流床氣化工藝過程
煤粉顆粒在氣化爐內的氣化過程經(jīng)歷了以下步驟： 顆粒的湍流彌散、 顆粒的振蕩運動 、 顆粒的對流加熱 、 顆粒的輻射加熱 、 顆粒中揮發(fā)分的析出、 揮發(fā)產物的氣相反應、 煤焦的多相反應和灰渣的形成。 氣化反應是串并聯(lián)反應同時存在的極為復雜的反應體系， 在氣化爐內存在一次反應區(qū) 、 二次反應區(qū)及一次與二次反應共存區(qū)：
( 1 )一次反應區(qū)( 燃燒區(qū))
進入該區(qū)的反應物有工藝氧 、 煤粉以及回流流股和折返流流股中 c 0、 H2等。煤粉人爐后，接受來自火焰 、 爐內壁、 高溫氣體 、 固體物等的輻射熱， 以及回流流股及折返流流股的熱量 ， 發(fā)生熱裂解并釋放出揮....
