煤炭氣化，即在一定溫度、壓力條件下利用氣化劑(O2、H2O或CO2)與煤炭反應(yīng)生成潔凈合成氣(CO、H2的混合物)，是對(duì)煤炭進(jìn)行化學(xué)加工的一個(gè)重要方法，是實(shí)現(xiàn)煤炭潔凈利用的關(guān)鍵。氣流床煤氣化技術(shù)代表著發(fā)展趨勢(shì)，是現(xiàn)在最清潔的煤利用技術(shù)之一，主要包括：以水煤漿為原料的GE(Texaco)、Global E-Gas氣化爐，以干粉煤為原料的Shell、Prenflo、Noell氣化爐［1］。在新型煤化工和能源轉(zhuǎn)化技術(shù)中，煤氣化都起有重要作用，特別在我國(guó)，煤氣化同時(shí)具有作原料氣和燃料氣的市場(chǎng)需求，被廣泛應(yīng)用于化工、冶金、機(jī)械、建材等工業(yè)行業(yè)和生產(chǎn)煤氣的企業(yè)，社會(huì)需求很大，近幾年內(nèi)在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面將有巨大的發(fā)展。
“九五”期間華東理工大學(xué)、水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心(兗礦魯南化肥廠)、中國(guó)天辰化學(xué)工程公司承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“新型(多噴嘴對(duì)置)水煤漿氣化爐開發(fā)”，中試裝置（日投煤22t）的運(yùn)行結(jié)果表明在水煤漿氣化領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。通過(guò)專利實(shí)施許可的方式，并在國(guó)家發(fā)改委“十五”重大技術(shù)裝備研制項(xiàng)目的支持下，四噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)成功應(yīng)用于山東華魯恒升化工股份有限公司大氮肥國(guó)產(chǎn)化工程，建設(shè)了一臺(tái)投煤750t/d、氣化壓力6.5MPa的煤氣化裝置，現(xiàn)該裝置運(yùn)行狀況良好。
1 多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)開發(fā)
1.1 大型冷模研究
實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。大型冷模對(duì)置氣化爐直徑1m。采用激光多普勒三維粒子動(dòng)態(tài)分析儀(φDual PDA)、熱線風(fēng)速儀(Streamline 4)、畢托管等研究測(cè)試氣化爐內(nèi)的撞擊射流湍流速度場(chǎng)、濃度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、停留時(shí)間分布等，獲得氣化爐內(nèi)的流動(dòng)與混合規(guī)律，為氣化爐的研究開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。流場(chǎng)結(jié)構(gòu)見圖2，可劃分為：射流區(qū)(Ⅰ)、撞擊區(qū)(Ⅱ)、撞擊流股(Ⅲ,上....
