Ⅰ 什麼是激冷氣
煤氣化裝置的激冷氣壓縮機K1301主要是將乾洗和濕洗後的粗合成氣調成200 ℃左右的稍微過熱的激冷氣，經K1301提壓後注入到反應器頂部，將反應器頂部流出的合成氣冷卻到大約900 ℃，使氣體中夾帶的灰渣液滴固化並且冷卻，從而形成非黏性的飛灰，避免氣化爐膜式壁以及合成氣冷卻器結垢
激冷氣一部分來自乾洗，含有微量飛灰；一部分來自濕洗，是飽和狀態的粗合成氣，飛灰內表面積較大，吸收微量水分，所以激冷氣中形成了潮性飛灰。激冷氣壓縮機入口分離器上部裝有除沫網，用來除去潮性飛灰。經過激冷氣一段時間的沖刷與腐蝕，除沫網發生變形和破裂，篦制板無法固定住破碎的除沫網，被壓縮機吸到入口過濾器處，造成入口過濾器壓差高，激冷氣流量較正常時偏低，激冷氣壓縮機振值高報，並有上漲趨勢
Ⅱ 《燃煤鍋爐清潔燃燒技術的研究與探討》這方面的論文
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一、前言
眾所周知，能源消費是造成當今環境惡化的一個主要原因，尤其是煤炭在直接作為能源燃燒過程中，存在著效率低、污染嚴重的問題。統計表明，我國每年排入大氣的污染物中有80%的煙塵，87%的SO2，67%的NOx來源於煤的燃燒。我國的大氣污染主要是鍋爐、窯爐燃煤產生煙氣形成的煤煙型污染。目前我國能源仍然以煤炭為主，改變能源結構，使用油氣電等清潔能源，與我國的國情又不太相適應，未來相當長一段時間內，煤炭在我國一次能源結構中的主體地位不會改變，這已成為不爭的現實。因此大力發展和應用潔凈煤燃燒技術與裝置，是解決和控制大氣污染的一條重要措施。
近年來，人們已在潔凈煤燃燒技術方面進行了大量的研究與實踐，但綜合效果還都有待於提高。多年來在總結、借鑒、完善、發展國內外相關技術的基礎上，我們對原煤氣化和分相燃燒技術進行了大量研究，通過幾年來的大量實驗和工作實踐，解決了十多項技術難題，掌握了一種鍋爐清潔燃燒技術——煤氣化分相燃燒技術， 並利用該技術研製出一種煤轉化成煤氣燃燒的一體化鍋爐，我們稱之為煤氣化分相燃燒鍋爐。其突出特點是無需爐外除塵系統，經過爐內全新的燃燒、氣固分離及換熱機理，實現「爐內消煙、除塵」，使其排煙無色——俗稱無煙。煙塵、SO2、NOX排放濃度符合國家環保標準的要求，而且熱效率高達80～85%。這種鍋爐根據氣固分相燃燒理論，把互補控制技術、氣固分相燃燒技術集於一爐，將煤炭氣化、燃燒集於一體，組成煤氣化分相燃燒鍋爐，從而實現了原煤的連續燃燒與潔凈燃燒。
二、煤氣化分相燃燒技術
煙塵的主要污染物是碳黑，它是不完全燃燒的產物。形成黑煙的原因主要是煤在燃燒過程中，形成易燃的輕碳氫化合物和難燃的重碳氫化合物及游離碳粒。這些難燃的重碳氫化合物、游離碳粒隨煙氣排出，便可見到濃濃的黑煙。
一般情況下，煤的燃燒屬於多相混合燃燒，煤在燃燒過程中析出揮發物，而揮發物的燃燒對煤焦的燃燒起到制約作用，使固體碳的燃燒過程繁雜化、困難化。固體燃料氧化反應過程中的次級反應，即一氧化碳和二氧化碳的產生以及一氧化碳的氧化反應和二氧化碳的還原反應，都不利於固體碳和天然礦物煤的燃燒，而氣固分相燃燒就可以有效地解決上述問題。
氣固分相燃燒就是使固體燃料在同一個裝置內分解成氣相態的燃料和固相態的燃料，並使其按照各自的燃燒特點和與此相適應的燃燒方式，在同一個裝置內有聯系地、互相依託地、相互促進地燃燒，從而達到完全燃燒或接近完全燃燒的目的。
煤氣化分相燃燒技術是根據氣固分相燃燒理論，將煤炭氣化、氣固分相燃燒集於一體，以煤炭為原料，採用空氣和水蒸氣為氣化劑，先通過低溫熱解的溫和氣化，把煤易產生黑煙的可燃性揮發份中的碳氫化合物先轉化為煤氣，與脫去揮發份的煤焦一同在燃燒室進行燃燒。這樣在同一個燃燒室內氣態燃料與固態燃料有聯系地、互相依託地、相互促進地按照各自的燃燒規律和特點分別燃燒，消除了黑煙，提高了燃燒效率，並且在整個燃燒過程中，有利於降低氮氧化物和二氧化硫的生成，進而達到潔凈燃燒和提高鍋爐熱效率的雙重功效。
煤氣化分相燃燒技術在鍋爐上的應用，使固體燃料的乾燥、干餾、氣化以及由此產生的氣相態的煤氣和固相態的煤焦在同一爐內同時燃燒。並使鍋爐在結構上實現了兩個一體化，即煤氣發生爐和層燃鍋爐一體化，層燃鍋爐與除塵器一體化，因此無需另設煤氣發生爐便實現了煤的氣化燃燒；也無需爐外除塵器，就可實現爐內消煙除塵，鍋爐排煙無色。其燃燒機理如圖一所示，雙點劃線框內表示固相煤和煤焦的燃燒過程，單點劃線框內表示氣相煤氣的燃燒過程，實線框內表示煤的干餾過程，虛線框內表示煤焦的氣化過程。
原煤首先在氣化室缺氧條件下燃燒和氣化熱解，煤料自上部加入，煤層從下部引燃，自下而上形成氧化層、還原層、干餾層和乾燥層的分層結構。其中氧化層和還原層組成氣化層，氣化過程的主要反應在這里進行。以空氣為主的氣化劑從氣化室底部進入，使底部煤層氧化燃燒，生成的吹風氣中含有一定量的一氧化碳，此高溫鼓風氣流經干餾層，對煤料進行乾燥、預熱和干餾。煤料從氣化室上部加入，隨著煤料的下降和吸熱，低溫干餾過程緩慢進行，逐漸析出揮發份，形成干餾煤氣。其成份主要是水份、輕油和煤中揮發物。
原煤經干餾後形成熱煤焦進入到還原層，靠下層部分煤焦的氧化反應熱進行氣化反應。同時可注入適量的水蒸汽發生水煤氣反應，這樣以空氣和水蒸汽的混合物為氣化劑，在氣化室內與灼熱的碳作用生成氣化煤氣。其成份主要是一氧化碳和二氧化碳以及由固體燃料中的碳與水蒸碳與產物、產物與產物之間反應生成的氫氣、甲烷，還有50%以上的氮氣。這樣干餾層生成的干餾煤氣和進入干餾層的氣化煤氣混合，由煤氣出口排出。氣化室內各層的作用及主要化學反應見表一。
表一：氣化室內各層的作用及主要化學反應
層區名 作用及工作過程 主要化學反應
灰層 分配氣化劑，借灰渣顯熱預熱氣化劑
氧化層 碳與氣化劑中氧進行氧化反應，放出熱量，供還原層吸熱反應所需 C+O2=CO2 放熱
2C+O2=2CO 放熱
還原層 CO2 還原成CO，水蒸汽與碳分解為氫氣， CO2+C=2CO 放熱
H2O+C=CO+H2 放熱
CO+H2O=CO2+H2 吸熱
干餾層 煤料與熱煤氣換熱進行熱分解，析出干餾煤氣：水份、輕油和煤中揮發物。
乾燥層 使煤料進行乾燥
在鍋爐的氣化室中，煤料自上而下加入，在氣化過程中逐步下移，氣化劑則由下部進入，通過爐柵自下而上，生成的煤氣由燃料層上方引出。這一過程屬逆流過程，它能充分利用煤氣的顯熱預熱氣化劑，從而提高了鍋爐的熱效率，並且由於干餾煤氣不經過高溫區裂解，使氣化煤氣的熱值有所提高。
原煤經溫和氣化低溫熱解產生的煤氣，在經過上部干餾層後，通過氣化室的煤氣出口進入燃燒室，與充足的二次風充分混合，在燃燒室的高溫條件下自行點燃，並與進入燃燒室爐排上煤焦向上的火焰相交，這樣在燃燒室內煤氣與煤焦分別按照氣相和固相的燃燒特點和燃燒方式分別燃燒，又相互聯系、相互促進，使一氧化碳和煙黑燃燼，達到或接近完全燃燒。
三、煤氣化分相燃燒鍋爐的結構特點及應用
鍋爐在發展的過程中一直重視提高鍋爐熱效率和煙塵排放達標兩大問題。傳統的鍋爐解決這兩大問題的基本上是靠強化燃燒和傳熱提高鍋爐熱效率和設置爐外除塵器。強化燃燒往往會導致鍋爐煙塵初始排放濃度的加大，增大除塵器的負擔，在發達國家可使用除塵效率在99%以上的電除塵器或布袋除塵器，使煙塵排放濃度控制在50mg/Nm3以下，而在我國由於經濟條件的原因，只能使用價格相對低廉的機械式或濕式除塵器，除塵效率一般低於95%，使煙塵排放濃度大於100-200 mg/Nm3，達不到國家的環保要求。這種依靠爐外除塵器解決除塵的辦法，不僅增加鍋爐房的佔地面積和基建投資，而且增大引風機電耗，還造成二次污染。由於煤氣化分相燃燒鍋爐徹底改變了傳統鍋爐的燃燒原理，利用氣固分相燃燒理論，使煤在燃燒過程中易產生黑煙的可燃性揮發份中的碳氫化合物先轉化為可燃煤氣，與脫去揮發份的煤焦一同在燃燒室進行燃燒。由於燃燒室溫度高達1000℃以上，煙霧得以充分分解，解決了煤直接燃燒產生黑煙的難題。這種鍋爐不僅使原煤盡可能地完全燃燒和高效利用，有較高的熱效率，而且還盡可能地減少煙塵和有害氣體SO2、NOX等的排放，達到消煙除塵的作用，使鍋爐各項環保及節能指標大大優於國家標准。
煤氣化分相燃燒技術在鍋爐上的應用，打破了傳統鍋爐加除塵器的模式，創建了無需爐外除塵器的一體化模式。而這種一體化並不是機械式地將除塵器加入鍋爐。煤氣化分相燃燒鍋爐與普通煤氣鍋爐和層燃鍋爐相比，具有自己獨特的結構，它將後兩者有機結合，主要由前部的煤氣化室，中部的燃燒室和尾部的對流受熱面三大部分組成。（見圖二：鍋爐結構與燃燒示意圖）
氣化室是鍋爐的技術核心部分，它看上去象是一個開放式的煤氣發生爐，其主要功能，一是將煤中的可燃揮發份和煤的氣化反應生成氣，以煤氣的形式排入到燃燒室進行燃燒；二是將釋放出揮發份的半焦煤輸送到燃燒室繼續進行燃燒；三是控制氣化室內的反應溫度和煤焦層厚度。實現上述功能的關鍵：一是要保證一定的原煤層；二是要合理配置送風和氣化劑，提高煤炭氣化率和氣化室的氣化強度；三是要在煤氣化室和燃燒室的連接部位，合理配置煤氣出口和煤焦出口。氣化室產要由爐體、進煤裝置、爐柵、氣化劑進口、煤氣出口和煤焦出口等部分組成。
在氣化室內以煤炭為原料，採用空氣和水蒸汽為氣化劑，在常壓下進行煤的溫和氣化反應，將煤在低溫熱分解產生的揮發性物質從煤中趕出。當氣化室內溫度達到設定條件時，將氣化室內脫揮發份的高溫煤焦輸送到燃燒室的爐排上進行強化燃燒。
燃燒室的主要功能：一是使煤氣和煤焦燃燒完全，提高燃燒效率；二是降低煙塵初始排放量和煙氣黑度。氣化室內產生的煤氣經煤氣出口，噴入到燃燒室，在可控二次風的擾動下旋向下方，與由氣化室進入到燃燒室的煤焦向上的火焰相交而混合燃燒。煤氣與固定碳（煤焦）燃燒相結合，強化了燃燒，達到了充分燃燼，潔凈燃燒的目的，提高了燃燒效率。並且因為在爐排上的燃燒是半焦化的煤焦，因此產生的飛灰量小，煙塵濃度、煙氣黑度都比較低。同時，在燃燒室上方設置了防爆門，確保鍋爐的安全運行。
對流受熱面的主要功能就是完成與煙氣的熱量交換，達到鍋爐額定出力，提高鍋爐換熱效率。其結構形式可有多種，與普通鍋爐沒有太大的區別，因此對大多數鍋爐來說，都可以改造成煤氣化分相燃燒鍋爐。並且鍋爐無需除塵器，大大節省鍋爐房總投資和佔地面積。
設計煤氣化分相燃燒鍋爐時，應注意的幾點：
1、合理布置煤氣出口和煤焦出口的位置和大小；
2、煤焦的溫度控制；
3、氣化劑進口和進煤口；
4、合理設置二次風和防爆門；
5、氣化室與燃燒室的水循環要合理。
由上述可知，煤氣化分相燃燒鍋爐的結構並不復雜，只需在傳統鍋爐的基礎上，在其前部加一個氣化室，在原爐膛上設置二次風和防爆門，再結合一些控制技術。利用該原理可以設計出多種規格型號的鍋爐，類型主要為0.2t/h～10t/h各參數的鍋爐。現僅在東北地區已有幾十台此類型的鍋爐在運行，廣泛用於洗浴、採暖、醫葯衛生等領域，並已經利用該技術，改造了很多工業鍋爐，效果都非常好。
下面以一台DZL2t/h鍋爐為例，改造前後對比見表二。
表二：DZL2t/h鍋爐改造前後對比
改造前 改造後 比較
熱效率 73% 78% 提高5%
耗煤量(AII) 380kg/h 356kg/h 節煤6.3%
適應煤種 AII AIII 褐煤 石煤AI AII AIII 無煙煤 煤種適應性廣
鍋爐外形體積 5.4×2×3.2m 5.9×2×3.2m 長度約增加一米
環保性能 冒黑煙，環保不達標 排煙無色，滿足環保要求
該新型鍋爐綜合地應用當代高新技術和高效率傳熱技術，將煤氣發生爐與層燃鍋爐有機結合為一體，做到清潔燃燒，爐內自行消煙除塵，鍋爐運行期間，在無需爐外除塵器的情況下，排煙無色，煙塵濃度≤100mg／Nm3，比傳統鍋爐減少30-50%，SO2濃度≤1200mg／Nm3，NOx＜400mg/ Nm3，符合國家環保標准GB13271-2001中一類地區的要求，同時，熱效率在82％以上。而成本僅比傳統鍋爐增加不到一萬元，但卻省了一台除塵器。每小時加煤次數少，僅2～3次，並可實現機械上煤和除渣，因而大大減輕了司爐工的勞動強度。
四、煤氣化分相燃燒鍋爐的特點
傳統的煤炭燃燒方式在煤的燃燒過程中會產生大量的污染物，造成嚴重的環境污染。主要原因是：
（1）煤炭不易與氧氣充分接觸而形成不完全燃燒，燃燒效率低，相對增加了污染排放；
（2）燃燒過程不易控制，例如揮發份大量析出時往往供氧不足，造成煙塵析出與冒黑煙；
（3）固體燃料燃燒時溫度難以均勻，形成局部高溫區，促使大量NOx形成；
（4）原煤中的硫大多在燃燒過程中氧化成SO2；
（5）未經處理的固態煤炭直接燃燒時，大量粉塵將隨煙氣一同排出，造成大量粉塵污染。
煤氣化分相燃燒鍋爐將煤炭氣化、氣固分相燃燒集於一體，有效地解決環境污染問題，與傳統的燃煤鍋爐相比，它有以下優點：
1、煙塵濃度、煙氣黑度低，環保性能好。
在氣化層生成的氣化煤氣和在干餾層生成的干餾煤氣最終混合在一起，在燃燒室內與二次風充分混合，因是氣態燃料，供氧充分，容易達到完全燃燒，使一氧化碳和煙黑燃燼。而從氣化室進入到燃燒室的熾熱煤焦，因大部分揮發份已被析出，避免了揮發物對固定碳燃燒的不良影響，剩餘的揮發份在煤焦內部進一步得到氧化，生成的一氧化碳和煙黑等可燃物在通過煤焦層表面時被燃燼。另外煤焦在燃燒時產生的飛灰量小，同時在鍋爐內採用除塵技術，因此從根本上消除了「炭黑」，高效率地清除了煙塵中的飛灰。
2、節約能源、熱效率高。
煤料在氣化室充分氣化熱解之後再燃燒，不僅避免了揮發物、一氧化碳、二氧化碳等對煤焦燃燒的不良影響，而且從氣化室進入燃燒室的熱煤氣更容易燃燒，並對煤焦的燃燒有一定的促進作用。進入燃燒室的熾熱煤焦已脫去大部分揮發份，不僅有較高的溫度，而且具有內部孔隙，能增強內部和外部擴散氧化反應，起到強化煤焦燃燒的作用，從而在降低過量空氣系數下，使一氧化碳和炭黑燃燼，燃燒更加充分，因而降低了化學和機械不完全燃燒熱損失，提高了煤的燃燒熱效率，與直接燒煤相比可節煤5-10%。
3、氮氧化物的排放低
在氣化室內煤層從下部引燃，並在下部燃燒，總體上氣化室內溫度比較低，屬低溫燃燒。而且在氣化室內過量空氣系數很小，大約在0.7-1.0之間,屬低氧燃燒。這為降低氮氧化物的排放提供了有利條件。煤中有機氮化學劑量小，並處在還原氣氛中，只轉變成不參與燃燒的無毒氮分子。煤中含有的氮氧化物，一部分在煤層半焦催化作用下反應生成氮氣、水蒸汽和一氧化碳，還有一部分在穿過上部還原層時被還原成氮氣。而氣化室內脫去絕大部分揮發份的高溫煤焦在進入燃燒室後，進行充足供氧強化燃燒，其中剩餘的少量揮發份在半焦內部進一步熱解氧化，氮氧化物在煤焦內部被進一步還原，生成的煙黑可燃物在經過焦層表面時被燃燼，從而控制和減少了氮氧化物的生成與排放。
4、有一定的脫硫作用
煤中的硫主要以無機硫（FeS2和硫酸鹽）和有機硫的形式存在，而硫酸鹽幾乎全部存留在灰渣中，不會造成燃煤污染。在煤氣化分相燃燒鍋爐中，煤中的FeS2和有機硫在氣化室內發生熱分解反應，以及與煤氣中的氫氣發生還原反應，使煤中的硫以硫化氫氣體的形式脫除釋放出來。而且在氣化室下部，溫度一般在800℃左右，恰好是脫硫劑發揮作用的最佳反應溫度。如燃用含硫量較高的煤，只需在碎煤粒中添加適量的石灰石或白雲石，即可得到較好的脫硫效果，從而大大降低煙氣中二氧化硫的含量。
5、操作和控制簡單易行
煤氣的發生和燃燒在同一設備的兩個裝置中進行，不用設置單獨的煤氣點火裝置，煤氣在燃燒室內由高溫明火自行點燃，易於操作和控制，簡化了運行管理，操作方便，減輕司爐工勞動強度，改善鍋爐房衛生條件，實現文明生產。
6、燃燒穩定，煤種適應性強
煤在鍋爐氣化室的下部引燃，因而燃燒穩定。可燃劣質煤礦和燃點高的煤，其煤種適應性較強，在難熔區或中等結渣范圍以內的煤種均適合。其中褐煤、長焰煤、不粘結或弱粘結煙煤、小球形型煤是比較理想的燃料。
五、結束語
實踐證明，新的燃燒理論及多種專利組成的集成技術，保證了煤氣化分相燃燒鍋爐高效環保的穩定性及先進性，克服了舊技術無法解決的浪費及污染的難題，獲得了明顯的經濟效益和環境效益，受到用戶青睞。中國的煤炭資源十分豐富，隨著能源政策和環境的要求越來越高，煤氣化分相燃燒鍋爐在我國市場前景十分廣闊。
Ⅲ 宿遷市 1t/h以上燃煤鍋爐限期停止使用高污染燃料改燒清潔能源單位
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大家都知道，主要的原因引起的能源消耗的惡化的環境，特別是直接在燃燒煤處理什麼？源的能量，效率低，污染嚴重的問題。統計數據顯示，煤炭燃燒煙霧中，87％的二氧化硫，80％，進入中國每年有67％的氮氧化物在大氣中的污染物。中國的空氣污染主要是鍋爐，鍋爐燃燒煤煙氣形成煙塵污染。能源在中國仍然以煤為主，改變能源結構，石油和氣體，電力及其他清潔能源，但那裡是沒有多少符合中國的國家條件在未來很長一段時間，中國能源結構中佔比為在煤炭的主導地位，這已成為一個不爭的現實立場不會改變。煤的清潔燃燒技術和設備，強大的開發和應用的解析度和控制空氣污染的一項重要措施。
近年來，它已經做了很多的研究和實踐需要加以改進，但清潔煤燃燒技術的共同影響，。在短暫的多年的學習，相關技術的發展和改進的基礎上，我們進行了廣泛的研究，在燃燒過程中，煤的氣化，原材料，和相分離技術，在過去的幾年中，一個特定的實驗實踐了十幾個技術問題解決主要的鍋爐清潔燃燒技術 - 煤氣化分相燃燒技術，整合成燃氣鍋爐的煤炭利用技術的發展，我們稱之為分相燃燒氣化鍋爐。其突出特點是爐除塵系統，新的爐煙，灰塵和煙霧無色 - 通常被稱為一個無煙爐灶燃燒，氣固分離，傳熱機理。煙塵，SO2，NOX排放濃度符合國家環保標準的要求，和熱效率高達80％至85％。根據氣 - 固點，設置在爐燃燒技術的互補階段，煤的氣化，燃燒控制技術，氣 - 固子組，相燃燒鍋爐燃氣，並繼續燃燒煤的清潔燃燒鍋爐燃燒理論。
子階段燃燒的煤的氣化技術
形成煙霧的污染物，炭黑，這是不完全燃燒的產物。主要是由於形成易燃輕質烴類，重質烴和游離碳粒子在燃燒過程中，阻燃劑，形成的黑色瀝青。這些阻燃重質烴和游離碳排放煙氣中的顆粒物，你可以看到濃濃的黑煙。的
煤燃燒在正常情況下，多相混合物燃燒，在燃燒過程中，煤的揮發性物質，揮發性物質的燃燒沉澱發揮限製作用上的碳的燃燒，因此，燃燒固體碳復雜的過程，很難。在氧化反應過程中的固體燃料的二次反應，即一氧化碳和二氧化碳的形成，和一氧化碳的氧化反應和還原反應的二氧化碳，是不利於固體碳的燃燒，和天然礦物煤，以及氣 - 固相分離可以有效地燃燒，為了解決上述問題。
的氣體 - 固體相分離的燃料進入氣相和固相狀態下，在同一裝置中的固體燃料中的燃料的燃燒的狀態的分解，所以與此相適應的燃燒，並的燃燒特性，和裝置接觸，依靠彼此，彼此以促進燃燒，以實現完全燃燒，或接近完全燃燒的目的。
分相燃燒氣化技術要點的基礎上氣 - 固相燃燒理論，煤的氣化，氣 - 固相分離在一組，第一個以煤為原料，利用空氣和水蒸汽的氣體燃燒劑溫和氣化煤在燒成中的烴類的熱分解中，揮發性物質的煙霧首先被轉化成氣體，並攏和焦炭燃燒在燃燒室中的揮發性物質可容易地產生。鏈接依靠彼此的氣體燃料和固體燃料在相同的燃燒室，按照在每個燃燒室燃燒的規律和特點，去除煙味，提高燃燒效率，相互促進，在整個燃燒過程中，有助於減少氮氧化物和二氧化硫的產生，從而達到清潔燃燒，雙重效果，提高鍋爐的熱效率。
子相燃燒技術，煤的氣化鍋爐固體燃料乾燥，熱解，氣化，和在氣相中和在同一時間在同一爐中，固體煤焦油燃燒氣體的結果狀態。集成，以實現兩個集成的燃氣爐和爐排燃煤鍋爐燃燒鍋爐的除塵器和鍋爐的結構的，整合層，不存在需要分離的煤的氣化燃燒氣體爐，爐塵收集器，可以實現爐從鍋爐廢氣的煙霧和灰塵是無色的。及其燃燒機理的圖1所示的雙點劃線在方塊中，這表明在固相中的煤和焦炭的燃燒過程的燃燒過程的氣體，在方塊中的單點劃線表示的在氣相中的實線方框代表的煤干餾過程中，虛線框氣化過程。
點燃的燃燒和氣化在缺氧條件下，在氣化室中，所述第一材料從上部煤層原煤熱解器從底部，從底部向上的氧化物層而形成，減少層，蒸餾處理層和乾燥層的層狀結構的。氣化層，其特徵在於，所述氧化物層和還原層，在氣化過程中的主要反應是在這里進行了。氣化劑主要從氣化室的底部進入的空氣，從而使的底部接縫氧化燃燒，在這樣高的溫度的鼓風空氣流中含有一定量的一氧化碳的炭化層吹風氣，的材料的煤是乾燥，預加熱和乾燥蒸餾。補充給煤從氣化室的上部，緩慢下降，在低的溫度下炭化煤和吸熱過程，逐漸析出物形成的揮發物干餾氣體。它主要由水，光嗎？石油和煤的揮發物質。
碳化煤減少層，熱的CHAR形成依賴性的下部的氣化反應的氧化反應的熱量。發生水煤氣轉移反應，使適量的蒸汽作為氣化劑可以被注入，汽化氣體氣化室中生成的和燃燒的碳，空氣和水蒸汽的混合物。它的組合物主要是一氧化碳和二氧化碳，以及產品的碳原子，在反應中的碳的固體燃料和水蒸汽，氫氣，甲烷，和超過50％的氮的產品和產品之間的。此生成的碳化層和炭化層混合，碳化氣體被排出，氣體出口處的汽化氣體。氣化內部層和主要化學反應。
地板的化學反應
灰色的灰層分配顯熱的氣化劑的氣化室內層中的主要化學反應區的名稱，並在其工作過程中，預 - 的氧和碳的氧化物層的熱氧化反應劑氣化劑，減少層的C + O2 = CO2放熱
。 2C + O2 = 2CO放熱反應的吸熱釋放所需
追討成二氧化碳，水蒸汽和碳轉化成氫還原層的二氧化碳，二氧化碳+ C = 2CO放熱
H2O + C = CO + H2放熱
碳化氣體：CO + H2O = CO2 + H2吸熱
煤炭碳化材料層的熱分解和沉澱的水，輕質油和揮發分的煤的熱氣體熱器。
干煤饋電層乾燥
氣化室的鍋爐從頂部逐漸減小，在氣化過程中，通過添加，從下部的氣化劑進料煤底部向上通過篦和由燃料產生的氣體被吸入到該層的頂部。這個過程是一個逆流過程中，並且它可以使預熱氣體的氣化劑的顯熱充分利用，從而？提高鍋爐的熱效率，並在氣體的情況下，通過高溫的區域不開裂，從而使氣體的碳化氣化？在身體的熱值增加。在碳化層低的溫度下產生的熱量由適當的
溶液混合後，溫和氣化煤的氣體，通過氣體出口的氣化室進入燃燒室的上部，並二次空氣，根據在高溫條件下，在燃燒室中，並進入燃燒室的自點火篦字元向上火焰相交，因此，在燃燒室中的氣體和煤，分別根據氣體的燃燒特性固相燃燒器的合作夥伴，相互促進，一氧化碳和煙黑燃燒的余燼，實現幾乎完全的燃燒。的結構特點和應用
分相氣化燃燒鍋爐鍋爐鍋爐熱和煙度排放標准，在發展過程中的兩個主要問題一直高度重視，以提高效率。傳統的鍋爐，以解決這兩個問題基本上是依靠提高熱效率的過濾器設置，以提高鍋爐和窯爐的燃燒和傳熱。以提高的傾向，在鍋爐煙塵排放在除塵器的負擔增加，在發達國家中，99％以上的靜電除塵器或袋式過濾器，和集塵效率的初始濃度的增加所導致的燃燒的排放量控制在50毫克/立方米濃度，您只能使用相對便宜的機械式或濕式除塵效率一般低於95％的國家的經濟狀況，不超過100-200毫克╱標准立方米的粉塵環保要求的排放濃度。除塵爐除塵解決呢？不僅要提高鍋爐房的佔地面積？它嗎？基礎設施投資，增加空氣中所造成的能源消耗，而且還造成二次污染。易燃易揮發碳氫化合物不完全燃燒氣化鍋爐徹底改變了傳統鍋爐的燃燒原理，使用燃氣 - 固相分離，燃燒理論，煤燃燒過程中很容易產生黑煙成可燃氣體，剝離揮發物燃燒的焦炭在燃燒室。燃燒室溫度高達1000℃，排放黑煙的煙，煤的直接燃燒，可以完全分解，來解決這個問題。只有原煤鍋爐盡可能地完成燃燒的熱效率高的有效使用，而且也減少煙霧和有毒氣體，二氧化硫，氮氧化物的排放量，盡可能地實現的煙霧的作用和粉塵，鍋爐環境大大優於國家標准和能源效率的指標。
分相燃燒氣化鍋爐，鍋爐除塵器，打破了傳統的模型創建不增加爐外過濾器的集成模式。這種整合是不是一個機械除塵器的鍋爐。相分離後，燃燒和氣化，燃氣鍋爐，和爐排燃燒鍋爐，具有它自己的獨特的結構，組合兩種，主要是通過在燃燒室中的前面，中間和結尾的氣化室，對流加熱的比表面的三個主要組成部分。
氣化室（參見圖2：鍋爐結構和燃燒原理），對鍋爐的核心技術的一部分，它看起來像一個開放的煤氣發生爐，其主要功能煤的燃燒氣體，易燃易揮發成分進入燃燒腔室和煤的氣化反應，被排出的氣體的形式中，將釋放入燃燒室的余焰半焦炭的揮發份，第三，控制氣化室中的反應溫度和焦炭層的厚度。為了實現上述的功能：第一，以確保一些原來的煤層;第二，供給的空氣氣化劑的合理分配，增加煤的氣化的氣化速度和氣化室強度;第三，關鍵氣化室和關節的燃燒室，天然氣的出口，以及煤焦油出口的合理分配。煤的氣化室爐設備，篦進口氣化劑的天然氣出口，而出口煤焦油成分。的
煤作為原料在氣化室，氣化劑的空氣和水蒸汽，輕度氣化煤反應進行的低溫中，在大氣壓力下，從煤中的揮發性物質的慾望煤的熱分解。輸送的高溫氣化室溫度達到設定的條件，在氣化室，脫揮發分是是一個CHAR增強的燃燒室內的燃燒爐篦。
燃燒室的主要特點是：第一，天然氣和煤炭焦炭燃燒，提高燃燒效率，減少煙塵排放量和煙氣黑度初始。汽化室被注入到燃燒室中，和一個可控的二次空氣擾動分拆下來，的交點產生的氣體混合物從氣化室進入焦炭燃燒火焰的燃燒室的氣體出口。將合並的氣體和固定碳（煤），增強的燃燒，燃燒產生的已經取得了足夠的燃燒余燼和清潔燃燒的目的，以提高燃燒效率。焦化煤焦油的燃燒在爐篦少量的粉煤灰，煙塵濃度，相對較低的煙氣黑度的一半。上述鼓風門設置在燃燒室中，為了確保鍋爐運行的安全性。的
對流加熱面的主要功能的完整的熱交換與鍋爐的煙道氣，以達到額定輸出，鍋爐的熱交換器的效率得到改善。普通鍋爐鍋爐到子級氣化燃燒鍋爐，其結構沒有太大的區別。除塵器，鍋爐無顯著節省的總投資，佔地面積嗎？它嗎？鍋爐房。
氣化設計的點燃燒鍋爐應注意的是：
合理的布局和天然氣出口，而出口煤焦油的位置和大小;
焦化溫度控制; BR /> 3氣體進口代理煤炭港口;
一組合理的二次空氣和防爆門;
5，氣化室和燃燒室的水循環是合理的。
從上方，煤的氣化的分相燃燒鍋爐的結構並不復雜，一個簡單的常規鍋爐的基礎上，在其前部與氣化室被設置在原始爐內二次空氣和爆炸性防火門復合控制技術。各類鍋爐的設計原理，為0.2噸/小時的主要類型？ 10T / H的鍋爐中的各種參數。只有幾十個這種類型的鍋爐正在運行，廣泛應用於洗浴，取暖，醫療保健和其他領域，並已使用了該技術在東北地區的工業鍋爐，其結果是很不錯的。
低於DZL2t / h的鍋爐，例如，前和改造後的比較表II。
表：DZL2t / h的前後對比
改造，改造後的鍋爐比較熱效率為73％，78％，5％
煤炭消費量（AII）380公斤/？ 356公斤/ h的省煤器6.3％
適應性廣
適應AI AII AIII AII AIII無煙煤褐煤石煤鍋爐整體銷售增長約5.4×2米×3.2米，5.9米長×3.2黑色無色吸煙
環保性能，環保標准，符合環保要求
新的鍋爐應用現代高科技和高效率的熱傳導技術，爐排燃煤鍋爐，煤氣發生爐，作為整體而言，以做清潔燃燒爐的煙塵鍋爐運行的，並不需要外界的無色煙塵濃度≤100mg/Nm3 30％?50％，減少二氧化硫氣體比傳統的鍋爐爐除塵器行不僅是為了增加濃度氮氧化物百萬的成本比傳統≤1200mg/Nm3 400毫克/標准立方米，符合國家環保標准GB13271-2001區域，同時，超過82％的熱效率。鍋爐，除塵器，但節省煤炭每小時，再加上一個小數目，只有2或3倍，和煤炭機械和爐渣，從而大大降低了工人的勞動強度的工人，消防隊員
子階段燃燒特點
傳統的煤炭燃燒的鍋爐氣化在煤燃燒過程中會產生大量的污染物，造成嚴重的環境污染。：
（1）煤炭是不容易的，充分與氧氣接觸，形成不完全燃燒，燃燒效率高，污染排放量的相對增加;
（2）在燃燒過程中不容易控制，例如，有很多沉澱物的揮發物往往不能得到足夠的氧氣造成的煙霧演化煙;
>（3）的固體燃料的燃燒溫度是困難的，甚至，形成局部高溫區域，並表示了大量的NOx的形成;
（4）中的二氧化硫的氧化燃燒過程中，煤中硫;
（5）未經處理的固體直接燃燒的煤，粉塵比與排放的煙氣，產生大量的粉塵污染。氣化煤的氣化
分相燃燒鍋爐，氣 - 固相分離燃燒，有效的解決方案比傳統的燃煤鍋爐，對環境的污染問題，它具有以下優點：
粉塵濃度，低煙氣黑度，良好的環境性能的
氣化層和干餾炭化層中產生的氣體所產生的氣化氣體，並最終在燃燒室中與二次空氣混合，並充分混合，這是非常容易實現由於燃料氣體和氧氣供給是足以完成燃燒，一氧化碳燃燒和煙灰的余燼。焦炭從氣化室進入燃燒室的熱，因為大部分的揮發物已被沉澱，揮發性物質，以避免燃燒的內部的固定碳字元剩餘揮發物的不利影響，並進一步氧化生成的碳一氧化碳從煤進一步焦炭焦油層和煙黑，和其他可燃材料，粉煤灰分少量的，在燃燒過程中產生的粉塵的燃燒余燼的表面也被用在鍋爐，從而幾乎消除了「碳黑「，並且除去飛灰中的煤煙的高效率。
2
完全氣化煤的氣化室，再次在燃燒，熱效率高，節能，不僅要避免揮發物，一氧化碳，二氧化碳，和其他不利影響的煤焦炭燃燒，並從氣化室的熱氣體被剝離更容易燃燒煤焦炭燃燒一定的作用，在促進該燃燒器的燃燒器的熱輸入焦化最易揮發的部分的內部和外部，不僅是一個更高的溫度，並具有一個內部的孔隙率，該氧化反應可以提高，並發揮作用在加強煤焦炭燃燒擴散，從而降低了的過量空氣系數，一氧化碳和炭黑燃燒的余燼燃燒更充分，從而降低的化學和機械不完全燃燒熱損失，以及5-10％的煤的燃燒，提高熱效率，與直接燃燒省煤器相比
3
低氮氧化物的排放量室內狹縫的氣體從下部的低低的點火和燃燒過程的整體氣化室內的溫度，低溫燃燒，氣化室中的過量空氣系數是非常小的，在約0.7-1.0之間，氧燃燒，它提供了一個有利條件，以減少氮氧化物的排放。在還原氣氛中，不參與燃燒的煤中含有的氮氧化物，接縫焦炭反應性氮，水蒸汽和一氧化碳，以及的化學有機氮劑量小煤礦，和成無毒的氮分子被施加減少通過減少後的氮催化氣化室內的剝離層部分進入燃燒室的，足夠的氧氣增強的燃燒，其特徵在於基本上揮發物焦炭，半焦熱解的內部氧化物的揮發的一部分，另外，在剩餘的少量內部炭中的氮氧化物被進一步減小以產生可燃焦炭層材料，燃燒的余燼，從而控制和減少氮氧化物排放量的形成在表面的煙塵
無機硫（硫化鐵和硫酸）在煤脫硫效果的有機硫和硫酸鹽中的硫的形式幾乎都停留在灰不會導致污染的煤在煤的氣化煤的氣化室中的分層燃燒鍋爐中，鐵發生，因此，在該熱分解反應，在還原反應中的氫硫化物和有機硫在煤中的硫中的硫化氫氣體的形式被除去。釋放。房間的下部的氣體，溫度一般是在約800℃，最佳反應溫度是在相同的脫硫劑。用含硫量高的燃料煤，只需添加適量的1碎煤石灰石，白雲石，你可以得到更好的脫硫效果，從而大大減少了二氧化硫含量的煙氣/ 5，生成和控制的操作簡單
氣體和燃燒的兩個設備在同一設備中，並沒有提供一個單獨的用火點燃，溫度高，容易操作和控制，簡化操作，管理，操作方便，減少司爐勞動強度，提高鍋爐房，文明生產的健康狀況，在的情況下，在燃燒室中的氣體，氣體點火。
6，燃燒穩定，煤種適應性強，
點燃鍋爐氣化室的下部，因此，穩定燃燒的可燃低質量的煤礦和煤炭自燃適應難治性區域或中等結渣煤煤炭，適用於范圍內的煤，褐煤，長焰煤，不粘結或弱粘結煙煤小球狀型煤理想的燃料。
五，結論
實踐證明，燃燒，並集成了一個新的專利技術，確保分相燃燒煤的氣化鍋爐的穩定，高效，環保，國家的， ，藝術，克服舊的技術不能解決的浪費和污染，一個顯著的經濟效率和環境效益的問題，中國的煤炭資源的用戶的青睞是非常豐富的，不斷增長的能源政策和環保要求，分相燃燒氣化鍋爐市場前景非常廣闊，在中國。
Ⅳ 煤氣化制30萬噸合成氨灰水處理系統工段（國產）投資需要多少錢
氣化工藝各有千秋
1.常壓固定床間歇式無煙煤（或焦炭）氣化技術
目前我國氮肥產業主要採用的煤氣化技術之一，其特點是採用常壓固定床空氣、蒸汽間歇制氣，要求原料為?准 25～75mm的塊狀無煙煤或焦炭，進廠原料利用率低，單耗高、操作繁雜、單爐發氣量低、吹風放空氣對大氣污染嚴重，屬於將逐步淘汰的工藝。
2.常壓固定床無煙煤（或焦炭）富氧連續氣化技術
其特點是採用富氧為氣化劑、連續氣化、原料可採用?准 8～10mm粒度的無煙煤或焦炭，提高了進廠原料利用率，對大氣無污染、設備維修工作量小、維修費用低，適合用於有無煙煤的地方，對已有常壓固定層間歇式氣化技術進行改進。
3.魯奇固定床煤加壓氣化技術
主要用於氣化褐煤、不粘結性或弱粘結性的煤，要求原料煤熱穩定性高、化學活性好、灰熔點高、機械強度高、不粘結性或弱粘結性，適用於生產城市煤氣和燃料氣。其產生的煤氣中焦油、碳氫化合物含量約1%左右，甲烷含量約10%左右。焦油分離、含酚污水處理復雜，不推薦用以生產合成氣。
4.灰熔聚煤氣化技術
中國科學院山西煤炭化學研究所技術。其特點是煤種適應性寬，屬流化床氣化爐，煤灰不發生熔融，而只是使灰渣熔聚成球狀或塊狀灰渣排出。可以氣化褐煤、低化學活性的煙煤和無煙煤、石油焦，投資比較少，生產成本低。缺點是操作壓力偏低，對環境污染及飛灰堆存和綜合利用問題有待進一步解決。此技術適合於中小型氮肥廠利用就地或就近的煤炭資源改變原料路線。
5.恩德粉煤氣化技術
屬於改進後的溫克勒沸騰床煤氣化爐，適用於氣化褐煤和長焰煤，要求原料煤不粘結或弱粘結性，灰分＜25%～30%，灰熔點高、低溫化學活性好。在國內已建和在建的裝置共有13套22台氣化爐，已投產的有16台。屬流化床氣化爐，床層中部溫度1000～1050℃。目前最大的氣化爐產氣量為4萬m3/h半水煤氣。缺點是氣化壓力為常壓，單爐氣化能力低，產品氣中CH4含量高達1.5%～2.0%，飛灰量大、對環境污染及飛灰堆存和綜合利用問題有待解決。此技術適合於就近有褐煤的中小型氮肥廠改變原料路線。
6.GE水煤漿加壓氣化技術
屬氣流床加壓氣化技術，原料煤運輸、制漿、泵送入爐系統比乾粉煤加壓氣化簡單，安全可靠、投資省。單爐生產能力大，目前國際上最大的氣化爐投煤量為2000t/d，國內已投產的氣化爐能力最大為1000t/d。設計中的氣化爐能力最大為1600t/d。對原料煤適應性較廣，氣煤、煙煤、次煙煤、無煙煤、高硫煤及低灰熔點的劣質煤、石油焦等均能用作氣化原料。但要求原料煤含灰量較低、還原性氣氛下的灰熔點低於1300℃，灰渣粘溫特性好。氣化系統不需要外供過熱蒸汽及輸送氣化用原料煤的N2或CO2。氣化系統總熱效率高達94%～96%，高於Shell乾粉煤氣化熱效率（91%～93%）和GSP乾粉煤氣化熱效率（88%～92%）。氣化爐結構簡單，為耐火磚襯里，製造方便、造價低。煤氣除塵簡單，無需價格昂貴的高溫高壓飛灰過濾器，投資省。國外已建成投產6套裝置15台氣化爐；國內已建成投產7套裝置21台氣化爐，正在建設、設計的還有4套裝置13台氣化爐。已建成投產的裝置最終產品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氫氣、CO、燃料氣、聯合循環發電，各裝置建成投產後，一直連續穩定長周期運行。裝備國產化率已達90%以上，由於國產化率高、裝置投資較其他加壓氣化裝置都低，有備用氣化爐的水煤漿加壓氣化與不設備用氣化爐的干煤粉加壓氣化裝置建設費用的比例大致為Shell法 : GSP法 : 多噴嘴水煤漿加壓氣化法 : GE水煤漿法=（2.0～2.5）:（1.4～1.6）:1.2:1.0。缺點是氣化用原料煤受氣化爐耐火磚襯里的限制，適宜於氣化低灰熔點的煤；碳轉化率較低；比氧耗和比煤耗較高；氣化爐耐火磚使用壽命較短，一般為1～2年；氣化爐燒嘴使用壽命較短。
7.多元料漿加壓氣化技術
西北化工研究院開發的具有自主知識產權的煤氣化技術，屬氣流床單燒嘴下行制氣。典型的多元料漿組成為含煤60%～65%，油料10%～15%，水20%～30%。筆者認為在制備多元料漿時摻入油類的辦法不符合當前我國氮肥工業以煤代油改變原料路線的方針，有待改進。
8.多噴嘴（四燒嘴）水煤漿加壓氣化技術
由華東理工大學、兗礦魯南化肥廠、中國天辰化學工程公司共同開發。屬氣流床多燒嘴下行制氣，氣化爐內用耐火磚襯里。在山東德州華魯恆生化工股份有限公司建設1套氣化壓力為6.5MPa、處理煤750t/d的氣化爐系統，於2005年6月正式投入運行，至今運轉良好。在山東滕州兗礦國泰化工有限公司建設2套氣化壓力為4.0MPa、處理煤1150t/d的氣化爐系統，於2005年7月21日一次投料成功，運行至今。
9.Shell干煤粉加壓氣化技術
屬於氣流床加壓氣化技術。可氣化褐煤、煙煤、無煙煤、石油焦及高灰熔點的煤。入爐原料煤為經過乾燥、磨細後的干煤粉。干煤粉由氣化爐下部進入，屬多燒嘴上行制氣。目前國外最大的氣化爐處理量為2000t/d煤，氣化壓力為3.0MPa。這種氣化爐採用水冷壁，無耐火磚襯里。可以氣化高灰熔點的煤，但仍需在原料煤中添加石灰石做助熔劑。國內2000年以來已引進19台，其目標產品有合成氨、甲醇，氣化壓力3.0～4.0MPa。我國引進的Shell煤氣化裝置只設1台氣化爐單系列生產，沒有備用爐，在煤化工生產中能否常年連續穩定運行尚待檢驗。1套不設備用爐的裝置投資相當於設備用爐的GE氣化裝置或多噴嘴水煤漿氣化裝置的投資的2～2.5倍，排出氣化爐的高溫煤氣用龐大的、投資高的廢熱回收鍋爐回收顯熱副產蒸汽後，如用於煤化工，尚需將蒸汽返回後續CO變換系統，如用於制合成氨和氫氣，副產的蒸汽量還不夠用。同時還需要另設中壓過熱蒸汽系統用於氣化爐的過熱蒸汽。筆者認為目前Shell帶廢熱鍋爐的干煤粉加壓氣化技術並不適用於煤化工生產，有待改進。
10.GSP干煤粉加壓氣化技術
屬於氣流床加壓氣化技術，入爐原料煤為經過乾燥、磨細後的干煤粉，干煤粉由氣化爐頂部進入，屬單燒嘴下行制氣。氣化爐內有水冷壁內件，目前國外最大的GSP氣化爐投煤量為720t/d褐煤。因採用水激冷流程，投資比Shell爐省，適用於煤化工生產。正常時要燃燒液化氣或其他可燃氣體，以便於點火、防止熄火和確保安全生產。目前世界上採用GSP氣化工藝技術的有3家，但是現在都沒有用來氣化煤炭，其中黑水泵煤氣化廠只有6年氣化褐煤的業績，沒有長期氣化高灰分、高灰熔點煤的業績。神華寧夏煤業集團有限責任公司已決定採用GSP干煤粉加壓氣化技術建設83萬t/a二甲醚，一期60萬t/a甲醇項目，單爐投煤量約2000t/d。
11.兩段式干煤粉加壓氣化技術
西安熱工研究院開發成功的具有自主知識產權的煤氣化技術。可氣化煤種包括褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤，以及高灰分、高灰熔點煤，不產生焦油、酚等。其特點是採用兩段氣化，其缺點是合成氣中CH4含量較高，對制合成氨、甲醇、氫氣不利。廢熱鍋爐型氣化裝置適用於聯合循環發電，其示範裝置投煤量2000t/d級兩段式干煤粉加壓氣化爐（廢熱鍋爐流程）已決定用於華能集團「綠色煤電」項目，另一套示範裝置投煤量1000t/d級兩段式干煤粉加壓氣化爐（激冷流程）已決定用於內蒙古世林化工有限公司30萬t/a甲醇項目。
12.四噴嘴對置式乾粉煤加壓氣化技術
由華東理工大學、兗礦魯南化肥廠（水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心）和中國天辰化學工程公司通力合作開發的具有自主知識產權的煤氣化技術。中試裝置投煤能力為15～45t/d，建於兗礦魯南化肥廠。氣化爐為熱壁爐，內襯耐火磚。乾粉煤由氣化爐上部經4個燒嘴加入，產生的合成氣下行經水激冷後出氣化爐。屬氣流床煤氣化爐。以兗礦魯南化肥廠GE水煤漿氣化工業裝置生產用煤為原料進行試驗。中試裝置作了以氮氣和CO2為輸送載氣的試驗。氣化溫度為1300～1400℃，氣化壓力為2.0～3.0MPa