氣流床煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展
作者/來(lái)源：安曉熙（山東中海科技工程咨詢有限公司 山東濟(jì)南 250013） 曹月梅（濟(jì)南斯泰普咨詢有限公司 山東濟(jì)南 250014） 日期： 2016-05-23 點(diǎn)擊率：1543
摘 要 簡(jiǎn)要總結(jié)了氣流床煤氣化技術(shù)的基本特點(diǎn)和主要影響因素，重點(diǎn)介紹了具有代表性的幾種氣流床煤氣化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展，討論了各自的優(yōu)勢(shì)和存在的問(wèn)題，同時(shí)展望了我國(guó)煤氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞 氣流床 水煤漿氣化 干煤粉氣化 現(xiàn)狀 進(jìn)展
我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)具有“富煤、貧油、少氣”的特征，“以煤為主”的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難以改變，煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、制氫、燃料電池、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)等現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，被認(rèn)為是最清潔的煤轉(zhuǎn)化利用方式。氣流床氣化具有較強(qiáng)的煤種適應(yīng)性、氣化效率高、碳轉(zhuǎn)化率高、單爐生產(chǎn)能力大等特點(diǎn)，是煤基大容量、高效潔凈燃?xì)夂秃铣蓺庵苽涞氖走x技術(shù)。
1 氣流床氣化特點(diǎn)及影響因素
1.1 氣流床氣化特點(diǎn)
氣流床氣化是將氣化劑 （氧氣和水蒸氣）和煤粉或煤漿通過(guò)特殊噴嘴噴入氣化爐內(nèi)，在爐內(nèi)高溫輻射或點(diǎn)火裝置作用下，經(jīng)過(guò)一系列的熱解、燃燒、氧化還原反應(yīng)生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的煤氣和熔渣，完成整個(gè)氣化過(guò)程。
氣流床氣化特點(diǎn)主要有：
（1）煤種適應(yīng)性強(qiáng)；
（2）氣化溫度高、碳轉(zhuǎn)化率高、氣體成分好；
（3）氣化壓力高、氣化強(qiáng)度大、單爐處理能力大；
（4）粗煤氣中不含焦油、酚及液態(tài)烴類等，不產(chǎn)生含酚廢水，其主要雜質(zhì)為 H2S 和 COS，有 利于后序凈化處理，對(duì)環(huán)境污染��；
（5）高溫液態(tài)排渣；
（6）磨煤系統(tǒng)復(fù)雜，能耗高；
（7）工藝噴嘴、余熱回收系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)設(shè)備昂貴。
1.2 氣流床氣化的影響因素
影響氣流床氣化的主要因素有：
（1）煤的性質(zhì)
煤的粘結(jié)性、化學(xué)活性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、渣的粘溫特性等對(duì)煤氣化產(chǎn)率、煤氣成分、液態(tài)排渣都有較大影響。
（2）氣化溫度
碳與水蒸氣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)是可逆的吸熱反應(yīng)，提高溫度可以提高反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率，從而提高CO 和 H2的平衡濃度。從動(dòng)力學(xué)的角度分析，提高溫度有利于加快反應(yīng)速率。但氣化溫度并不是一個(gè)獨(dú)立的條件，需要綜合各項(xiàng)工藝指標(biāo)來(lái)調(diào)節(jié)氣化爐溫度。
（3）氣化壓力
提高氣化壓力能使反應(yīng)物及生成物濃度增加，從而提高反應(yīng)速率。同時(shí)，提高壓力也相應(yīng)提高了氣化強(qiáng)度，氣化爐產(chǎn)氣能力增加，在工業(yè)生產(chǎn)上，加壓氣化可以降低壓縮功耗，充分利用空分液氧的高壓能，降低生產(chǎn)成本。
（4）煤、氧氣、水蒸氣的配比
煤和氧氣進(jìn)行燃燒反應(yīng)放出熱量，提高反應(yīng)溫度，促進(jìn) CO2還原和 H2O 分解反 應(yīng)進(jìn) 行，為碳與 H2O 進(jìn)行強(qiáng)吸熱的還原反應(yīng)提供熱量，從而增加煤氣中 CO 和 H2的含量，提高碳轉(zhuǎn)化率；但是氧氣量的增加也會(huì)生成更多的 CO2和 H2O，增加了煤氣中的無(wú)效成分。所以，為了獲得理想的氣化效果，必須選擇合適的煤、氧氣、水蒸氣配比。
（5）煤的粒度分布
在加壓氣化過(guò)程中，煤的粒度主要影響氣化反應(yīng)速率、煤氣產(chǎn)率、碳轉(zhuǎn)化率以及各項(xiàng)消耗指標(biāo)。煤的粒度越小，其比表面積越大，在動(dòng)力學(xué)控制區(qū)的吸附和擴(kuò)散速率加快，有利于氣化反應(yīng)的進(jìn)行。但煤的粒度越小磨煤系統(tǒng)能耗越高，需要綜合平衡確定最佳的煤粉粒度分布。
（6）氣化爐結(jié)構(gòu)
氣化爐結(jié)構(gòu)對(duì)氣流床氣化起著決定性的....
