摘要：文章介紹了國(guó)內(nèi)外煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀，包括6種氣化爐、氣化工藝、參數(shù)等，還特別介紹了地下氣化工藝的發(fā)展。對(duì)我國(guó)的煤氣化未來(lái)進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：煤炭氣化 現(xiàn)狀 展望
1 國(guó)內(nèi)外煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀
1.1 煤炭氣化
煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)物質(zhì)與氣化劑(如蒸汽/空氣或氧氣等)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)， 將固體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4 等可燃?xì)怏w的過(guò)程。煤炭氣化時(shí)，必須具備三個(gè)條件，即：氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。
原料煤的性質(zhì)，如：煤中水分、灰分和揮發(fā)分的含量，粘結(jié)性，化學(xué)活性，灰熔點(diǎn)，成渣特性，機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，以及煤的粒度和粒度分布等，都對(duì)氣化過(guò)程有不同程度的影響。因此，必須根據(jù)煤的性質(zhì)和對(duì)氣體產(chǎn)物的要求選用合適的氣化方法。按煤在氣化爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方式，氣化方法可劃分為三類(lèi)，即固定床氣化法、流化床氣化法和氣流床氣化法。
(1)固定床氣化：在氣化過(guò)程中，煤由氣化爐頂部加入，氣化劑從氣化爐底部加入，煤與氣化劑逆流接觸，相對(duì)于氣體的上升速度而言，煤下降速度很慢，甚至可視為固定不動(dòng)，因此稱(chēng)之為固定床氣化；而實(shí)際上，煤在氣化過(guò)程中是以很慢的速度向下移動(dòng)的，比較準(zhǔn)確的應(yīng)稱(chēng)其為移動(dòng)床氣化。
(2)流化床氣化：它是以粒度為 0~10 mm 的小顆粒煤為氣化原料，在氣化爐內(nèi)使其懸浮分散在垂直上升的氣流中，煤粒在沸騰狀態(tài)進(jìn)行氣化反應(yīng)，從而使得煤層內(nèi)溫度均一，易于控制，提高氣化效率。
(3)氣流床氣化：它是一種并流氣化，用氣化劑將粒度為 100 um 以下的煤粉帶入氣化爐內(nèi)，也可將煤粉先制成水煤漿，然后用泵打入氣化爐內(nèi)。煤在高于其灰熔點(diǎn)的溫度下與氣化劑發(fā)生燃燒反應(yīng)和氣化反應(yīng)，灰渣以液態(tài)形式排出氣化爐。 煤氣化技術(shù)包括：備煤技術(shù)、氣化爐技術(shù)、氣化后工藝技術(shù)三部分，核心是氣化爐。
1.2 目前國(guó)內(nèi)外主要?dú)饣癄t
(1)德士古氣化爐
美國(guó)德士古2002年初成為雪佛龍公司一部分，2004 年 5 月被通用電氣公司收購(gòu)開(kāi)發(fā)的水煤漿氣化工藝是將煤加水磨成濃度為 60%~65%的水煤漿，用純氧作氣化劑，在高溫高壓下進(jìn)行氣化反應(yīng)，氣化壓力在 3.0~8.5 MPa之間，氣化溫度 1 400℃，液態(tài)排渣，煤氣成份 CO＋H2 為 80%左右，不含焦油、酚等有機(jī)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，碳轉(zhuǎn)化率 96%~99%，氣化強(qiáng)度大，爐子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，且煤適應(yīng)范圍較寬。目前雪佛龍德士古最大商業(yè)裝置是 Tampa 電站，屬于 DOE 的 CCT-3，1989 年立項(xiàng)，1996 年 7 月投運(yùn)，12 月宣布進(jìn)入驗(yàn)證運(yùn)行。該裝置為單爐，日處理煤 2 000~2 400 t，氣化壓力為 2.8 MPa，氧純度為 95%，煤漿濃度 68%，冷煤氣效率 76%，凈功率 250 MW。德士古氣化爐由噴嘴、氣化室、激冷室(或廢熱鍋爐)組成。其中噴嘴為三通道，工藝氧走一、三通道，水煤漿走二通道，介于兩股氧射流之間。水煤漿氣化噴嘴經(jīng)常面臨噴口磨損問(wèn)題，主要是由于水煤漿在較高線(xiàn)速下(約 30 m/s)對(duì)金屬材質(zhì)的沖刷腐蝕。噴嘴、氣化爐、激冷環(huán)等為德士古水煤漿氣化的技術(shù)關(guān)鍵。
(2)E-Gas氣化爐
由美國(guó)DOW公司開(kāi)發(fā)， 已建設(shè)兩套商業(yè)裝置：LGTI(水煤漿氣化爐的容量為 2 200 t/d，160MW，2.8 MPa，1987 年運(yùn)行，1995 年停運(yùn))與 Wabash River....
