目录引言 (1)1碎煤加压气化装置 (2)1.1装置概况 (2)1.2岗位任务 (2)1.3原料 (2)2工艺原理 (3)2.1加压气化流程简述 (4)2.2产品规格（粗煤气） (8)3影响加压企划的因素 (9)3.1煤质对气化的影响 (9)3.2水分含量对气化的影响 (9)3.3灰分含量对气化的影响 (i10)3.4挥发份对气化的影响 (10)3.5硫分对气化的影响 (11)3.6粒度对气化的影响 (11)3.7煤的灰熔点和结渣性对气化的影响 (12)3.8煤的粘结性对气化的影响 (12)3.9煤的化学反应性的影响 (12)3.10煤的机械强度和热稳定性对气化的影响 (12)3.11灰熔点对气化的影响 (13)3.12灰样对气化操作的指导意义 (13)3.13入炉矸石含量增多，对气化炉的生产会带来有害的影响 (13)4碎煤加压气化技术特点 (14)5碎煤加压气化的优缺点： (14)6煤气化主要反应的反应机理 (15)6. 1、碳的氧化机理 (15)6.2、二氧化碳还原机理 (15)7与气化工艺有关的指标 (15)7.1：气化强度： (15)7.2：气化能力 (16)参考文献 (17)致 (18)引言论是从煤的深加工过程还是环保控制等诸多方面都要求对原煤加工过程都要求提高煤的利用率。

气化原理：在本质上是将煤由高煤的分子固态物质转变为低分子气态物质。

煤是一种固体化石燃料，与一般燃料比较，其元素组成中C、H比较高，将煤由固态转变为气态过程，也就是改变燃料C、H比结构的过程。

影响加压气化的因素很多如：水分含量对气化的影响；灰分含量对气化的影响；挥发份对气化的影；响硫分对气化的影响；粒度对气化的影响；煤的灰熔点和结渣性对气化的影响；煤的粘结性对气化的影响煤的化学反应性的影响煤的机械强度和热稳定性对气化的影响；灰熔点对气化的影响等。

控制好各种对加压气化有影响的因素的指标能更好地利用煤的价值更有利于保护环境,降低污染和充分利用资源。

这篇文章就是针对影响碎煤加压气化的因素的进行控制使其更高效的生产。

1碎煤加压气化装置1.1装置概况天公司年产20亿立方米煤制天然气项目，加压气化装置是赛鼎工程有限责任公司负责设计。

本装置由22台碎煤加压气化炉（包括煤溜槽、煤锁、气化炉、洗涤冷却器、灰锁、膨胀冷凝器、废热锅炉及粗煤气分离器等配套设备）组成，按三个框架布置，其中A、C框架各为7台气化炉，B框架为8台气化炉。

总产气量946524Nm3/h（干基），单台炉生产能力43024Nm3/h，总耗煤量582t/h，总耗氧量126280Nm3/h，过热蒸汽总耗量733.7t/h。

每个框架同时配置了辅助的润滑系统、液压系统、煤锁气回收系统、火炬系统、水力排渣系统等。

气化A框架的7台气化炉与B框架的1#～4#气化炉，共11台气化炉对应变换冷却装置的A系列；C框架的7台气化炉与B框架的5#～8#气化炉，共11台气化炉对应变换冷却装置的B系列。

为实现A、B系列粗煤气总管气量平衡，将B框架1#～4#炉与5#～8#炉粗煤气总管进行了连通。

气化装置所用主要设备气化炉，分别由锅炉厂有限责任公司、重工股份、金州重型机器制造，气化炉唯一的传动设备旋转炉篦由机械研究所承制。

1.2岗位任务加压气化装置的主要任务是以粒度为8～50mm的长焰煤为原料，蒸汽和氧气为气化剂，通过加压气化反应生产合格的粗煤气，经洗涤冷却后送入变换冷却装置。

1.3原料从煤矿来的经除铁除杂质等，处理合格的煤按需要的输送量通过带式输送机将煤送至筛分楼进行筛分，弛筛筛上物（8～50mm）的煤计量后送至气化炉贮煤仓，供气化使用。

2工艺原理煤的气化是一个复杂多相物理化学反应过程。

主要是煤中的碳与气化剂、气化剂与生成物、生成物与生成物及碳与生成物之间的反应。

煤气的成分决定于原料种类，气化剂种类及制气过程的条件。

制气过程的条件主要取决于气化炉的构造和原料煤的物理化学性质，其中煤的灰熔点和粘结性是气化用煤的重要指标。

本装置采用碎煤加压气化是一种自热式、移动床、逆流接触、连续气化、固态排渣工艺过程。

气化炉外壁按4.6MPa（g）的压力设计，壁仅能承受0.15MPa 的压差，操作压力为4.0MPa（g）。

煤在气化炉中的气化过程可分为五个层：灰层、燃烧层、气化层、干馏层、干燥和预热层，其各层反应简图与反应过程介绍如下：鲁奇加压气化炉生产工况如图所示，在实际的加压气化过程中，原料煤从气化炉的上部加入，在炉从上至下依次经过干燥、干馏、气化、燃烧、灰层等物理化学过程加压气化原理：力下煤的气化在高温下受氧、水蒸汽、二氧化碳的作用，各种反应如下：碳与氧的反应：⑴C+O2=CO2+408.8MJ⑵2C+O2=2CO +246.4MJ⑶CO2+C=2CO -162.4MJ⑷2CO+O2=2CO2 +570.24MJ碳与水蒸汽的反应：⑸C+H2O=CO+H2 -118.8MJ⑹C+2H2O=CO2+2H2 -75.2MJ⑺CO+H2O=CO2+H2 +42.9MJ甲烷生成反应：⑻C+2H2=CH4 +87.38MJ⑼CO+3H2=CH4+HOO +206.2MJ2.1加压气化流程简述在碎煤加压气化炉中，煤与气化剂在4.06MPa压力下，逆流接触进行气化反应。

碎煤加压气化装置包括带件（波斯曼套筒、炉篦）的加压气化炉和供煤的煤锁、排灰的灰锁，它们直接附置在炉体上。

经筛分后5～50mm的合格碎煤由输煤皮带供到气化炉煤仓中，煤仓的储用量约为正常负荷时的4小时的使用量。

煤通过煤溜槽经安装在气化炉顶部的煤锁定期加入气化炉，煤在炉下降过程中与气化剂接触反应。

含碳量约为7%的灰由炉篦转动排入灰锁，定时排入输灰系统。

用作气化剂的水蒸汽不可能完全分解，仍有一定量蒸汽离开干馏层，离开气化炉粗煤气中含有煤中水份和气化剂中未分解的水蒸气。

粗煤气在洗涤冷却器中被蒸汽饱和，油、焦油和其它一些物质在洗涤过程中冷凝，并离开洗涤冷却器，包括部分从气化炉来的煤灰，与煤气水、粗煤气一起进入废热锅炉集水槽中。

在废锅管程，粗煤气进一步被冷却到181℃，液滴将进一步分离。

残留在粗煤气中的冷凝液，在粗煤气气液分离器中进行汽液分离，分离出的煤气水进入废热锅炉底部集水槽。

离开气化工段的粗煤气在压力3.99MPa(a),181℃送往粗煤气变换冷却工号。

碎煤加压气化属于自热式工艺，所需热量由煤的部分燃烧提供。

各设备的主要作用：煤仓筛分过的煤，由煤仓经给料溜槽进到煤锁，煤仓容积200 m3。

其储量可满足气化炉在正常负荷下操作约4小时。

煤锁煤锁是一个容积约18.7 m3的压力容器，可以定期将煤加入气化炉。

煤锁上下阀及充泄压阀门均为液压控制。

煤锁的操作可由就地、遥控、半自动、全自动四种操作方式来实现。

煤锁要从常压增至与气化炉压力相等，以使煤能周期性地加至气化炉中。

正常情况下的全自动操作包括以下步骤：1）煤锁显示空，依煤锁下部的温度计上升而显示，初时下阀附近温度大约为50℃；2）关闭煤锁下阀，煤锁开始泄压，煤锁气将收集到煤锁气柜中。

（在入气柜之前经过洗涤器和分离器）；3）当煤锁泄完压之后，打开上阀；4）打开供煤溜槽圆筒阀煤靠自重流入煤锁。

通过煤锁引射器抽取煤锁尾气，经煤尘旋风分离器排出；5）煤锁满后，先关闭供煤溜槽圆筒阀，再关闭煤锁上阀；6）煤锁首先用来自煤气变换冷却工段的粗煤气，充压到大约3600KPa，然后用来自气化炉顶部的粗煤气充压以达到与炉压平衡；7）煤锁充压到与气化炉的压力平衡时，打开煤锁下阀，煤加到气化炉。

每个加煤循环大约需要10分钟。

按设计，正常负荷时气化炉每小时加煤3.5锁。

当气化炉顶部法兰温度超过240℃时，气化炉将联锁停车，这种情况一般发生在加煤故障时。

此时，气化炉应在煤锁法兰温度达到停车温度之前手动停车。

气化炉气化炉是一个双层夹套容器，外壁按4.6MPa压力设计，壁最大仅能承受0.15MPa外压。

夹套中压锅炉给水保持一定液位，以冷却气化炉炉壁。

气化炉运行期间，部分热量由燃料层传至夹套，产生一定量的夹套蒸汽，经夹套蒸汽分离器分离后蒸汽进入气化剂系统，与外供蒸汽混合进入气化炉。

炉的波斯曼套筒的作用是：储存煤锁加入炉的冷煤；限定炉的煤层移动方向；外部是煤气的聚集空间，防止粉煤被直接带出，将煤气引至出口。

气化剂（界区来的氧气经预热器加热至110℃）经由旋转炉篦进入气化炉灰层及燃烧层。

炉篦由两个同步的变频电机驱动。

炉篦有下列作用：1）使汽化剂均匀分布到气化炉的横断面；2）排灰并维持一定的灰层高度；3）破碎灰渣块，使灰渣粒度减小，防止灰锁阀门堵塞；4）保持煤层、灰层在移动中达到均衡。

作为均匀灰层条件，目的是防止汽化剂在煤层中形成沟流。

炉篦的排灰能力取决于装在其下面的刮刀数和炉篦转速。

炉篦连续运行，仅在灰锁循环开始时才短暂停止。

进入气化炉的气化剂依次通过灰层、燃烧层、气化层、干馏层、干燥和预热层。

反应生成物煤气出气化炉温度约225℃左右，其主要组分CO、H2、CO2、CH4和未分解的水蒸汽，并含有少量的CnHm、N2、硫化物（大部分为H2S）、焦油、石脑油、酚、脂肪酸和氨奈等杂物。

灰锁灰锁是一个全容积约13.2 m3的压力容器(有效容积60～70%)，用液压控制上、下阀及充泄压阀和充水阀。

灰锁与膨胀冷凝器相连为灰锁系统的一个整体。

灰锁连续不断接收气化炉旋转炉篦排出的灰，正常工况下与气化炉相通，压力相等，排灰时灰锁泄压至常压。

其操作可以现场手动、遥控手动、半自动、全自动操作。

灰锁的循环包括下列步骤：1）灰锁、膨胀冷凝器，充压至与气化炉的压力相等时，打开灰锁上阀，接受炉篦排出的灰；2）灰锁的料位检测，通过射线料位计，或炉篦圈数的方法控制，当灰量达设定时，灰锁上阀关闭；3）灰锁上阀关闭后重新启动炉篦；灰渣暂时存入炉篦下面的下灰室；4）打开灰锁膨胀冷凝器泄压一阀，灰锁开始泄压。

灰蒸汽进入充满水的膨胀冷凝器并冷凝，灰锁压力降低；5）灰锁泄至稍高于常压时，打开冷凝器底部泄压二阀，排空冷凝器；6）打开灰锁下阀，灰经由灰溜槽排入水力排渣沟；7）在灰锁排灰期间，关闭膨胀器泄压二阀，膨胀冷凝器重新注水；8）关闭灰锁下阀，用过热中压蒸汽给灰锁充压，直到与气化炉压力平衡；9）打开灰锁上阀，气化炉向灰锁排灰。

灰锁的循环次数，取决于气化炉的负荷和煤中灰含量。

洗涤冷却器粗煤气在约225℃左右离开气化炉进入洗涤冷却器，粗煤气用高压喷射煤气水和循环煤气水洗涤冷却。

循环泵（121P-001,循环量200 m3/h）,在废热锅炉集水槽和洗涤冷却器间循环。

高压喷射煤气水不断地补入洗涤冷却器中，以保持废热锅炉集水槽的液位。

废热锅炉在废热锅炉中煤气由气化炉出口温度冷至181℃，粗煤气在废热锅炉集水槽上部进入并通过一束垂直列管。

由此回收煤气中显热以生产0.6 MPa(a)的低压蒸汽。