气化过程的类型
气化将碳质燃料转化为气态产物的过程是否具有可用性热值.含碳燃料包括固体、液体和气体,如煤、生物质、剩余油和天然气。与传统的固体燃料锅炉相似,气化炉可分为三种基本类型夹带流、流化床和移动床(有时被称为固定床,这听起来有些错误)。流化床气化炉完全类似于流化床燃烧器;夹带气流气化炉在概念上类似于pf点火;移动床气化炉与炉排燃烧有一些相似之处。
选择气化炉适合的要求取决于许多不同的因素。下面将比较不同类型的气化过程。然而,应该注意的是,这些类型不同于气化炉设备类型-根据空气/氧气的流向进行分类。
携入的床气化炉
在这些气化炉中,燃料和氧气进入并流。被气化的燃料被磨成细颗粒(约100微米),通过气流携带到气化炉和燃料氧混合物从入口在顶部。这些气化炉通常在高温(高于1000℃)下工作0C)且停留时间短,因温度高而避免燃烧。详情请参阅“气化过程的类型”.
流化床气化炉
在这种气化炉中,燃料通过空气/氧气流流化,因此得名。这个气化炉提供良好的混合煤和空气/氧气和蒸汽的混合物,促进传热和传质。通常,在流化床气化中所实现的总的碳转换是有限的。同步气体从顶部的出口取出。有关这个过程的细节,请参考“气化过程的类型”.
移动床气化炉
在移动床煤气化炉中,煤或其他燃料从顶部入口引入,空气/氧气/蒸汽从底部进入。向下下落的煤或燃料被逆流的气体气化,并从底部取出灰烬。合成气体从顶部流出。有关过程的详情请参考“气化过程的类型”.
气化炉类型的比较
| 携入的流 | 液化层 | 移动床 | |
| 燃料类型 | 固体——液体 | 固体 | 固体 |
| 燃料的大小 | < 500µm | 0.5 - 5毫米 | 5-50mm |
| 燃料的停留时间 | 1 - 10 | 5-50s | 15-30min |
| 气体出口温度 | 900 - 1400 | 700 - 900 | 400 - 500 |
气化炉类型的选择
影响气化炉选择的技术问题包括气化材料的特点和项目的规模。
煤:所有三种主要类型的气化炉(即夹带流、流化床和移动床)都可以用于气化煤。煤的特性会影响气化炉的选择,包括灰分、熔点和煤的反应性。石灰石可以降低煤的灰分和粘度。由于流化床气化炉不依赖于灰熔化,所以为低灰分煤夹带床气化炉是使用,而为高灰分煤流化床气化炉是使用。
反应性:流化床气化炉较低的气化温度使其对活性褐煤具有很大的吸引力,但另一方面,活性较低的煤在流化床气化炉中的转化效率非常低。
植物的大小:夹带床气化炉装置规模可达300mw。相比之下,移动床和流化床气化炉厂往往较小,因此,为一个大容量的工厂需要多个气化炉。这样我们就失去了一些规模经济。
氧化剂:对于氧化剂的使用,我们有“空气”和“氧气”两种选择。在流化床气化炉中,两种氧化剂都可以使用,而大多数氧气是在夹带和移动床气化炉中使用。空气的使用帮助我们摆脱空气分离装置这在工厂中是非常昂贵的项目,但另一方面,空气中的氮使下游的处理设备更大。




