作者/来源：冯国琳1，于娜娜1，朱江兰1，高志谨1，鲁 静2，陈东方2(1.中北大学化工与环境学院；2.中北大学材料科学与工程学院 山西 太原 030051) 日期： 2013-01-25 点击率：1655
摘 要：对气流床煤气化技术的基本特点进行了简要介绍，着重介绍了国内外具有代表性的气流床煤气化技术，并针对我国煤气化技术的工业运行现状，展望了我国煤气化技术的发展趋势。
关键词：气流床；煤气化；气化炉
煤气化是发展洁净煤技术的重要途径。目前已实现工业化的煤气化技术主要有固定(移动)床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术。而1000 t/d以上规模的煤气化装置基本都是采用的气流床气化技术，该技术已成为国内外大规模、高效率煤气化技术的首选技术[1]。
1 气流床气化技术特点
气流床气化又称同向气化或并流气化，属高温气化范围[2]。以过热蒸汽和氧气为气化剂，携带煤浆或煤粉颗粒通过特殊喷嘴高速喷入气化炉内，瞬间发生火焰反应，气化反应区温度高达2000 ℃，煤粉立即气化，转化为煤气和熔渣，出炉煤气温度1400 ℃左右。其主要特点如下：
(1)气化温度高、强度大，混合充分；
(2)煤种适应性强，气化指标好，有效成分高；
(3)耗氧量大；
(4)出炉煤气温度很高，显热损失大；
(5)需配套余热回收及除尘等辅助装置。
2 气流床气化工艺
国外已经产业化或完成中试的气流床煤气化炉主要有K-T、Shell、Prenflo、GSP、Texaco、E-Gas、Eagle等技术[3]。国内气流床煤气化炉主要有多喷嘴对置和TPRI两段干煤粉气化技术等。
2.1 K-T气化工艺
K-T(Koppers-Totzek)气化工艺于1952年在芬兰首次实现在合成氨工业应用，其后相继约有50台K-T炉在14个国家和地区相继投产运用[4]。K-T炉是最早实现工业化的气流床煤气化炉，属干粉进料常压气化工艺。最早的K-T炉只有两个炉头，后又发展为四炉头及六炉头气化炉。
其工艺过程为将干燥的煤粉与过热蒸汽和氧气混合，从燃烧喷嘴喷入高温炉头进行燃烧和气化。气化炉采用水冷壁耐火衬里，炉壁为水夹套。高温炉头对称设置，可促进煤粉充分燃烧，同时避免火焰冲刷炉墙，保护衬里。炉头内温度高达2000 ℃，反应迅速，需要的时间约0.1 s。气化炉中部温度为1500～1600 ℃，气体停留时间约为1.0～1.5 s。部分煤灰以熔渣形式自炉底排出，其余渣滴和未燃尽炭粒则被煤气夹带出炉。气化的煤气经余热锅炉回收显热后进入煤气净化工序。K-T气化工艺流程简图如图1所示。
应用K-T气化炉，对于活性高的褐煤，碳转化率可高达99％，对于一般烟煤，碳转化率可达80％。但当煤中含灰的质量分数＞(30～35)％、灰熔点FT在1450 ℃以上时，则运转困难。
K-T气化法的优点是对煤质适应性较广，气化强度高，生产能力大。然而，根据气流床气化动力学，则更宜选用活性高、地质年龄低、粒度较细、低灰熔点和低灰分的煤。再考虑经济效益，K-T法更适合于气化低价的烟煤、褐煤。此法的缺点是飞灰带出物的质量分数约为15％之多，是大规模生产应注意的一个问题；采用煤粉气力输送能耗大，设备磨损严重；对气化炉耐火材料要求较高；捕渣率低，约21％～30％，易造成后续系统堵塞；负荷调节幅度....
