
【化】 coal gasifier
coal
【化】 coal
【医】 anthraco-
【机】 gasifier
煤气化炉(Coal Gasifier)是一种将煤炭通过高温化学反应转化为可燃气体(合成气)的关键能源转换设备。以下从汉英词典角度对其详细解释:
煤气化过程包含三类核心反应(以碳为例):
$$ce{C + O2 -> CO2}$$
$$ce{CO2 + C -> 2CO}$$
$$ce{C + H2O -> CO + H2}$$
$$ce{CO + 3H2 -> CH4 + H2O}$$
反应需精确控制氧煤比、蒸汽量及温度,以优化合成气产率。
类型 | 工作原理 | 适用煤种 | 输出气体温度 |
---|---|---|---|
固定床气化炉 | 煤块与气化剂逆流接触 | 块煤(>6mm) | 400°C–600°C(冷煤气) |
流化床气化炉 | 煤粉在气流中悬浮反应 | 粉煤、高灰分煤 | 900°C–1050°C |
气流床气化炉 | 煤浆/煤粉与气化剂并流高速反应 | 各类煤(包括低品位煤) | 1300°C–1600°C |
数据来源:中科院《煤炭清洁利用技术白皮书》(2023)
能源局官网技术规范库(需访问具体文档编号GB/T 29722-2023)
《工程热物理学报》DOI:10.13625/j.cnki.jtep.2024.03.007
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煤气化炉是将煤炭转化为可燃气体(煤气)的关键设备,广泛应用于煤化工、能源生产和工业领域。以下从定义、原理、分类及作用等方面进行综合说明:
煤气化炉是通过高温热化学反应,将固体煤转化为CO、H₂、CH₄等可燃气体混合物的装置。其核心功能是实现煤的清洁高效利用,减少直接燃烧污染,同时为化工合成提供原料气(如合成氨、甲醇)。
在高温(通常900-1500℃)条件下,煤与气化剂(氧气、水蒸气、CO₂或空气)发生以下主要反应:
典型煤气化炉包含以下核心组件:
根据反应床层形式分为三大类,典型代表及特性对比如下: | 类型 | 代表炉型 | 适用煤种 | 温度/压力| 气化效率 | |------------|----------------|----------------|----------------|----------| | 固定床 | 鲁奇炉、UGI炉| 块煤(>6mm) | 2-3MPa/1000℃ | 75-85% | | 流化床 | 温克勒炉 | 粉煤(0-10mm) | 常压/900-1000℃ | 70-80% | | 气流床 | 德士古炉、K-T炉 | 超细煤浆/干粉| 4-8MPa/1400℃ | 85-95% | **
当前主流技术正向高压(>6.5MPa)、大型化(日处理煤量3000吨级)和智能化控制方向发展,以提高碳转化率(可达99%)并降低能耗。如需更详细的技术参数或工艺流程说明,可参考知网学术文献或道客巴巴专业文档。
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