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摘要：近年来，各国对于环境方面的保护尤为重视，环境保护的各项指标也成为各国综合国力竞争的重要因素之一。这在一定程度上推动了新兴能源取代石油和天然气。从而我国对于煤炭化的研究不断深入，在工业化不断发展的情景下煤炭化技术也得到了一定的发展。这篇文章向大家介绍了几种国内外常见的煤炭化炉，并且进一步研究了选择煤炭炉的指标。以期对我国煤炭化炉的研究提供相应的借鉴。
关键词：国内外；煤气化炉；煤化工；特点及应用
1 引言
我国是煤炭能源的大国，现阶段已知的煤炭已占到能源总量的94%。缺油、少气、富煤是现阶段能源的发展状况。因为我国几年来石油方面的价格不断提高，所以作为煤炭大国用煤炭作为生产原料是十分有竞争优势的。二甲醚及其下游产品、煤气化联合循环发电以及煤制合成氨和尿素等产业的发展都得到了有效的提升。但是相关学者表明煤化工的重要步骤关键在于煤化工的气头，即气化方式是煤化工产品的重要源泉。由于国内外生产水平参差不齐，国内外煤气化及生产技术在20世纪50年代相继发展。并且在20世纪七十年代煤炭紧张时期得到了迅速的发展。虽然我们在这方面有所发展，但是和许多国家仍然存在着很大差距，因此我们就要通过不断地研究。
2 国内外常用的煤气化炉
2.1 间歇式固定床造气炉
这种气化炉是我国近年来使用最广泛的一种。它所能适用的煤种为粒度25 mm~75 mm的无烟煤或焦炭。在特定提前预设的煤气炉中在空气和蒸汽相互替换的过程中加热床层。从而达到吹风气放空的效果。在这一过程中，可以通过蒸汽的产生从而生产出煤气。煤气炉的系列是多种多样的，所产生的气体量也是不一样的。因此，要根据自身的需求来进行具体的选择，从而实现成本的节约和生产效率的最大化。U.G.I炉在我国所有的生产技术中最为可靠省时，但是它所生产出来的产品质量较低、对于生产原料的要求较高、资源利用方面贡献率不大、生产过程较为间断。并且他在生产过程中所排放的气体会对环境造成很严重的影响，所以应该寻求更加先进的技术一取代这一技术。
2.2 航天炉的使用
航天炉煤气化工艺是主要是根据我国现阶段航天事业发展的状况，而通过自身的经济以及科技实力研发的一种煤粉加压气化技术，当前已有很多中试装置运行，其内部的各项技术以及基础设施都十分成熟，并且我国对于它的研发经验也十分丰富。它可以最大程度上直接实现我国的工业化生产，在技术设计以及运行方面没有较大的缺陷。它的投资较少，总体的性价比较高。比同规模SHELL工艺投资要少三分之一。它的结构简单操作，起来也较为便利。我国在生产的过程中，不用过多的引进国外的先进技术，从而最大程度上节约了成本。但同时它也存在着一些缺陷，比如它的热效率较低，所以我们要增加提高热效率的机械设备起到相应的辅助作用。
2.3 加压鲁奇固定床气化炉(Lurgi炉)
Lurgi炉是现阶段世界上所应用最为广泛的煤气炉。我国对于这种煤气炉建厂较多，并且在运行的过程中需要的机器数量较多。Lurgi炉生产效率较高。碳转化率高达99.9% ,冷煤气效率高90%左右。并且在冷却过程中进化系统所需要的材料较为低廉，这在一定程度上可以节约企业的成本，达到净化的作用。鲁奇炉以8 mm~50 mm粒度、并且更具灵活性、不会产生粘连现象的烟煤为主要的原材料，并且它的气化压力3.0 MPa左右，气化温度900 °C~1 050。C，主要所采取的排放方式是固态排渣。我国许多大型的生产企业都用这种炉生产合成气。但是这种装置也存在着一些缺陷，例如他说，排放的污染物较多，需要用庞大的污水处理系统进行支撑。企业对于这一种装置投资量较大，所以一些中小型企业不适合用这种机器，会给企业带来很大的亏损以及负担。
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2.4 灰熔聚流化床气化炉
灰熔聚气化是继承和发展了传统的普通流化床，它的基本原理是通过氧气在炉中心射流区形成一定的高温，这种温度大约T2 ,煤炭会产生一定的粘连现象，但是因为重力的条件会产生分离，并且它产生的煤渣较少，所产生的煤渣可以通过再生产，从而使得总体的转化率达到70%。气化炉操作压力为0.03 MPa~1.0 MPa，操作温度为1000 °C~1 150。这种机械在使用的过程中一定要维持含碳量。并且还有一种缺点是它在流化状态时很容易出现粘连，热量损失较大。
2.5 恩德炉
恩德粉煤气化炉的发展和产生是有历史渊源的。它主要是通过Winkler的不断改进和革新。通过喷嘴切线方向来运送风，通常所采用回流的方式，降低损失。它的主要优势就在于使用的煤种十分广泛。主要可以采用褐煤、长焰煤、不粘或弱粘结煤。它的主要特点是实用性比较广泛，并且它的操作要求较低，这在一定程度上可以节约高科技人员的成本。并且它开始使用和暂停使用时十分便利，在使用的过程中排放的有害气体较少，净化系统较为完善，并且净化效率较高。对于煤的活性以及熔点有一定的要求，但是过滤时所要求颗粒度较小。
2.6 德士古炉
德士古水煤浆气化炉被广泛使用的时间较早，它的主要特点就是很容易将气体的压力加大，从而减小了压缩方面的能耗。并且它对于煤的要求较低，但是在熔点方面有一定的要求。通常来讲熔点温度T3 值低于1 350 °C时才有利于气化。近年来，通过相关学者的研究和实验表明，这种机械所生产出产品的影响指标主要为煤的灰分、成浆性、黏温。并且它的熔点低，并且使用较为广泛。它所要求的气化压力较高，一般在2.7 MPa~6.5 MPa,有时也会达到8.4 MPa,气化温度维持在1 350 °C~1 400 C，通过一般的操作可以产生较好效果的气体。并且在其它指标方面也较为发达。因为它的煤浆中含有的水分较大，所以后续所产生的氧气也较大。从引进水煤浆气化开始，我国凭借着10多年的操作经验，已经将各部分运行的良好。有些已具有10多年的操作经验，这也在一定程度上表示了我国对于水煤浆气化的发展方面的超前性。但是因为煤浆中含有的水分较高，从而使它的热量一直处于偏低的状况。所以对煤的质量要求较高，并且它的经济效益及可操作性较差。鲁南和渭河两厂以前所使用的都是熔点较高，并且体积较大的煤种，在后期的运行过程中，很容易造成整个机器的堵塞，拖延了整个工程的工期，对企业的经济利益造成了很大的影响。现如今我国许多地区还在不断探索发挥装置能力的最优办法。并且它还存在着一些缺点，例如它在转换的过程中成本较高、使用的寿命较短、后期的磨损压力较大。因此，在使用的过程中要定期进行维修处理，以防止问题的扩大化。
2.7 多喷嘴水煤浆气化炉
与Texaco炉单喷嘴下喷式进煤浆方式不同，随着我国经济水平和科技水平的不断提升，我国对多喷嘴对置式水煤浆气化炉进行了深入研究并进行相应的实验操作。通过实验表明，这种方式运行性能和先进工艺的指标都较为良好。继国泰化工使用后，许多公司也纷纷将这一技能投入到自己的生产使用当中去。
3 结束语
我国通过不断吸收国内外先进的生产力以及生产水平经验，在煤气化炉生产和研究领域都产生了很大的突破。在不断引进先进工艺的同时，也花费了大量的人力物力以及资金。鲁奇炉以褐煤、长焰煤为原料来进行一系列的操作是一种成功的实验典范。特别是对于现阶段城市所使用的煤气以及汽油方面，都提供了一些借鉴和物质上的支持。根据近些年的经验以及学习，我们可以不断寻找出一条适合自身发展的煤气炉的道路。根据经验，我们可以看出在这一过程中必将经历许多挫折和考验，但是我们一定要用科学合理性的思维进行不同煤种和煤源的使用范围。提高自主创新能力，同时也要不断摸索自身发展道路，利用现有的能源转换成我们所急需使用的能源是我们值得思考的问题。相信通过我国的不断努力和研究，一定会在这一领域有所突破。
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论文作者:刘明君
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/8/30
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