
【化】 coal gasifier
coal
【化】 coal
【醫】 anthraco-
【機】 gasifier
煤氣化爐(Coal Gasifier)是一種将煤炭通過高溫化學反應轉化為可燃氣體(合成氣)的關鍵能源轉換設備。以下從漢英詞典角度對其詳細解釋:
煤氣化過程包含三類核心反應(以碳為例):
$$ce{C + O2 -> CO2}$$
$$ce{CO2 + C -> 2CO}$$
$$ce{C + H2O -> CO + H2}$$
$$ce{CO + 3H2 -> CH4 + H2O}$$
反應需精确控制氧煤比、蒸汽量及溫度,以優化合成氣産率。
類型 | 工作原理 | 適用煤種 | 輸出氣體溫度 |
---|---|---|---|
固定床氣化爐 | 煤塊與氣化劑逆流接觸 | 塊煤(>6mm) | 400°C–600°C(冷煤氣) |
流化床氣化爐 | 煤粉在氣流中懸浮反應 | 粉煤、高灰分煤 | 900°C–1050°C |
氣流床氣化爐 | 煤漿/煤粉與氣化劑并流高速反應 | 各類煤(包括低品位煤) | 1300°C–1600°C |
數據來源:中科院《煤炭清潔利用技術白皮書》(2023)
能源局官網技術規範庫(需訪問具體文檔編號GB/T 29722-2023)
《工程熱物理學報》DOI:10.13625/j.cnki.jtep.2024.03.007
注:鍊接需通過官方平台檢索文檔編號獲取,部分學術資源需機構權限訪問。
煤氣化爐是将煤炭轉化為可燃氣體(煤氣)的關鍵設備,廣泛應用于煤化工、能源生産和工業領域。以下從定義、原理、分類及作用等方面進行綜合說明:
煤氣化爐是通過高溫熱化學反應,将固體煤轉化為CO、H₂、CH₄等可燃氣體混合物的裝置。其核心功能是實現煤的清潔高效利用,減少直接燃燒污染,同時為化工合成提供原料氣(如合成氨、甲醇)。
在高溫(通常900-1500℃)條件下,煤與氣化劑(氧氣、水蒸氣、CO₂或空氣)發生以下主要反應:
典型煤氣化爐包含以下核心組件:
根據反應床層形式分為三大類,典型代表及特性對比如下: | 類型 | 代表爐型 | 適用煤種 | 溫度/壓力| 氣化效率 | |------------|----------------|----------------|----------------|----------| | 固定床 | 魯奇爐、UGI爐| 塊煤(>6mm) | 2-3MPa/1000℃ | 75-85% | | 流化床 | 溫克勒爐 | 粉煤(0-10mm) | 常壓/900-1000℃ | 70-80% | | 氣流床 | 德士古爐、K-T爐 | 超細煤漿/幹粉| 4-8MPa/1400℃ | 85-95% | **
當前主流技術正向高壓(>6.5MPa)、大型化(日處理煤量3000噸級)和智能化控制方向發展,以提高碳轉化率(可達99%)并降低能耗。如需更詳細的技術參數或工藝流程說明,可參考知網學術文獻或道客巴巴專業文檔。
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