煤气发生炉的发展常压固定床

添加人：admin 发布时间：2008/5/19 11:48:43 来源：中国耐火材料网

煤是世界上储藏量丰富的化石燃料，也是中国储量多的化石燃料[1]。我国是世界上大的煤炭生产国和消费国，占世界煤产量的25。煤炭是我国分布广、较为丰富的能源，而石油、天然气资源则相对不足，预计到本世纪中叶，我国以煤为主的能源结构将不会改变。 用O2/H2O、Air/H2O等气化剂将煤转化为气体燃料的过程称为煤的气化。煤气化反应中的气化剂一般包括O2、H2O、CO2和H2，产物一般为CO、H2、CH4。煤炭气化是煤炭转化中实现煤的清洁高效利用的重要过程之一，用于煤炭气化的反应炉有多种类型，按照气固接触的方式，有固定床、流化床、夹带床及融盐床等。其中，固定床煤气化反应炉因其高热效率和操作系统简单方便而得到广泛应用。目前世界上煤的气化约89为固定床气化，10为夹带床，仅有1为流化床气化[8]。固定床煤气反应炉既可在高压下操作，又可在常压下或中等压力下操作。常压固定床煤气化反应炉的排渣方式有两种，即固态排渣和液态排渣，对于固态排渣方式，一个很关键的限定条件就是反应器内部温度不能超过煤中灰分的软化温度。根据煤和气体的流动方式，常压固定床煤气化反应炉有逆流式，共流式和错流式，其中以逆流式过程为普遍，下面总结了此类煤气化反应炉的优点： （1） 逆流流动使得灰渣中热焓被进口的冷气体所回收； （2） 挥发产生的气体增加了气体产物的热值； （3） 固体停留时间长，碳转化程度高； （4） 热效率高； （5） 气化产物中夹带的固体量低； （6） 煤气化反应炉尺寸小，投资成本低； （7） 可使用劣质煤气化，对煤的热稳定性和机械强度要求较低； 对煤的气化反应的研究可追溯到1780年，当时Fontana首次研究了水蒸气通过炽热的碳生成水煤气的反应。伴随着煤气化研究的不断发展，用于煤气化的常压固定床煤气化反应炉类型也不断增加，前后出现过二十余种不同的炉型，其中常见的有Lurgi炉和Wellman-Galusha炉。