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按煤在气化炉内的运动方式分为固定床(移动床)、煤气化炉沸腾床和气流床等形式;按气化操作压力分常压气化和加压气化;按进料方式分固体进料和浆液进料;按排渣方式分固体排渣和熔融排渣等各种设计。典型的工业化煤气化炉型有:UGI炉、鲁奇炉、温克勒炉(Winkler)、德士克炉(Texaco)和道化学煤气化炉(Dow Chemical)。正在研究开发的炉型有十几种。
德士古炉
美国德士古公司开发的一种加压气流床煤气化设备(见彩图)。1979年在联邦德国完成工业操作试煤气化炉验。其特点是把煤制成水煤浆送入气化炉内同气化剂进行高温气化反应。气化温度1200~1600℃,操作压力4MPa,水煤浆中煤粉浓度约71%(质量),煤粉中14~60%的粒度小于90μm,碳转化率99%。
设计气化炉应考虑因素
由于生物燃料的多样性,以及气化过程与质料性质、工艺条件和气化炉结构之间的复杂关系,还没有完好的规划理论。设计气化炉要考虑什么因素?由于生物燃料的多样性,以及气化过程与质料性质、工艺条件和气化炉结构之间的复杂关系,还没有完好的规划理论。设计气化炉要考虑什么因素? 气化炉的规划,应从气化燃料和燃气用途两个方面来选用合理的气化方法和气化炉结构。
燃料性质对气化炉内各反应层物料、气流速率、温度散布等有着重要影响。生物燃料具有密度低、流动性差、蒸发分高、热解后固体炭机械强度低且体积缩短显着等特点,这些因素对于实现安稳运行都能产生影响 ,不同的燃料影响程度不同。
当燃料种类性质和燃气负荷确认以后,应该对气化体系进行详细的物料和能量平衡计算,以确认加料 、出灰量、炉膛容积、炉膛高度、气化强度、鼓风机或燃气输送机的容量等主要参数,并进行各种机械和设备的选型。
生物质燃气用途包括工业炉窑燃气、伙食燃气、内燃机燃气等,以及近期正在发展富氧气化出产的组成质料气。用作工业炉窑时,要求燃气热值尽可能高,以满足工艺需求的燃烧温度,大都情况下可以直接运用热燃气,因此对燃气中焦油含量要求不高。
用于会集供应伙食燃气时,要求热值安稳,焦油等杂质含量少,CO含量契合日子燃气标准。
作为内燃机燃气发电时,则要求得到接连安稳的燃气供应和较大的负荷调节比,燃气清洁,并操控氢气含量不要太高,尽量削减燃气中焦油含量和实现机械化、自动化。
当用作组成质料气时,燃气中有用组分氢气和含量尽可能高,且两者比例满足要求,选用氧气(富氧)和水蒸气为气化剂的二步法气化炉,可得到总有用组分超越70 %,氢碳比挨近1 : 1 的组成质料气,并且燃气中焦油含量很低。
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