各類煤氣化爐的特點(diǎn)與適應(yīng)分析
作者/來(lái)源：霍錫臣1，蔡文生2 (1.北京杰斯菲克氣化技術(shù)有限公司，北京 100176；2.滄州大化集團(tuán)公司，滄州 061000) 日期： 2010-01-29 點(diǎn)擊率：2453
1 各類煤氣化爐的基本特點(diǎn)
目前工業(yè)化的煤氣化技術(shù)按氣化爐床層特點(diǎn)可以分為：固定床(也叫移動(dòng)床)、流化床(也叫沸騰床)、氣流床三類。
從煤氣化技術(shù)發(fā)展來(lái)看，是從固定床到流化床再到氣流床逐步發(fā)展演化的，每種爐型都有一個(gè)從常壓操作到加壓操作的發(fā)展過(guò)程。無(wú)論哪種煤氣化爐型式，其依賴的都是以下幾個(gè)最常見(jiàn)的基本化學(xué)反應(yīng)。
主要一次反應(yīng)：
C＋O2→CO2(放熱反應(yīng)) (1)
2C＋O2→2CO(放熱反應(yīng)) (2)
C＋H2O→CO＋H2(吸熱反應(yīng)) (3)
C＋2H2O→CO2＋2H2(吸熱反應(yīng)) (4)
主要二次反應(yīng)：
2CO＋O2→2CO2(放熱反應(yīng)) (5)
CO2＋C→2CO(吸熱反應(yīng)) (6)
CO＋H2O→CO2＋H2(放熱反應(yīng)) (7)
1.1 固定床
最早工業(yè)化應(yīng)用的是常壓固定床煤氣發(fā)生爐(主要作為燃料氣使用)，煤從頂部加入，氣化介質(zhì)(空氣、氧氣、水蒸氣等)從底部鼓進(jìn)爐內(nèi)。為了料層的透氣性 (孔隙率)，只能使用一定粒度的塊煤。為了提高氣化強(qiáng)度，增加單臺(tái)爐的產(chǎn)氣量，采用了增加氣化壓力的措施(加壓氣化——魯奇爐)。為了得到較純的CO＋H2用于合成氨生產(chǎn)，采用了間歇制氣的方式(中小化肥廠常用的水煤氣爐)，在吹風(fēng)階段主要進(jìn)行反應(yīng)(1)、 (2)。
這兩個(gè)反應(yīng)，積蓄熱量、提高火層溫度，然后用較高壓力的水蒸氣吹入爐內(nèi)主要進(jìn)行反應(yīng)(3)，以得到較純的CO＋H2。固定床氣化爐內(nèi)的主要床層(自下而上)：灰渣層、氧化層、還原層、干餾層、干燥層。煤和氣化介質(zhì)在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度較慢、停留時(shí)間較長(zhǎng)(1 h～10 h)，接觸和反應(yīng)時(shí)間充分。
1.2 流化床
當(dāng)氣化介質(zhì)的流速不斷提高，而氣化用煤的粒度減小到一定程度時(shí)，就會(huì)形成煤粒被吹起、懸浮在半空象沸騰一樣的“流化”狀態(tài)，流化床就形成了。在理想的流化狀態(tài)，氣流的向上速度對(duì)煤粒的“浮力”與煤粒的重力基本平衡，大部分粒度比較均勻、大小合適的煤粒懸浮在下....
