连续式煤气发生炉分类与技术特点分析

发布日期：2025-11-21　来源: 煤气发生炉产业网　查看次数: 59

核心提示：煤气发生炉作为将固态燃料（煤、焦炭、生物质等）转化为可燃气体（煤气）的核心设备，在现代工业能源供应中扮演着关键角色。其中

煤气发生炉作为将固态燃料（煤、焦炭、生物质等）转化为可燃气体（煤气）的核心设备，在现代工业能源供应中扮演着关键角色。其中，连续式煤气发生炉因其操作稳定、产气效率高、自动化程度高等显著优势，成为大规模工业化应用的。依据其主要技术特征，连续式煤气发生炉可进行如下分类：

一、按气化剂类型分类 这是基础且影响煤气成分、热值的关键分类方式。

空气发生炉： 以空气为气化剂。结构相对简单，运行成本低。但产生的煤气（空气煤气）中氮气含量极高（可达60%以上），热值很低（通常仅3.5-5.6 MJ/Nm³），主要适用于对热值要求不高的工业加热或作为低热值燃料气。

混合发生炉： 以空气与水蒸气的混合物为气化剂。这是目前应用广泛的炉型。水蒸气的引入有效降低了炉内反应温度，增加了水煤气反应，显著提高了煤气中氢气和一氧化碳的含量，降低了氮气比例，使煤气热值提升至5.0-6.7 MJ/Nm³（混合煤气），综合经济性好，广泛用于机械、冶金、陶瓷、玻璃等行业。

水煤气发生炉： 周期性交替通入空气（蓄热）和水蒸气（制气）。可生产以氢气和一氧化碳为主、热值较高（约10-11 MJ/Nm³）的水煤气。但其操作复杂、阀门切换频繁、效率相对较低，在连续供气需求下应用受限。

氧气（富氧）发生炉： 以纯氧或富氧空气代替空气，与水蒸气混合作为气化剂。可彻底消除氮气稀释效应，生产高热值煤气（可达12 MJ/Nm³以上），成分接近合成气（CO+H2），是化工合成（如合成氨、甲醇）和先进IGCC发电系统的核心设备，但需配套昂贵的空分装置。

二、按炉体结构特点分类 炉体结构直接影响燃料和气化剂的流动接触方式及气化效率。

固定床（移动床）发生炉： 燃料从炉顶加入，在重力作用下缓慢下移，气化剂从底部炉箅进入，与燃料形成逆流接触。结构成熟可靠，操作稳定，对燃料粒径有一定要求（块状）。典型代表如威尔曼炉、两段炉。

两段式发生炉： 在传统固定床基础上增加一个干馏段。煤先在上段低温干馏，析出焦油和部分挥发分气体；半焦落入下段进行气化反应。显著降低了煤气中焦油含量，提高了煤气洁净度。

流化床发生炉： 气化剂以较高流速通过布风板，使细小颗粒燃料（如煤粉、生物质颗粒）在炉内呈悬浮流化状态。气固接触充分，传热传质效率高，温度分布均匀，适合处理灰熔点较低或反应活性高的燃料，对燃料粒度适应性广。灰渣以熔融态或固态排出。

气流床发生炉： 粉状燃料与气化剂（通常为氧气+蒸汽）在高温（>1300℃）下并流高速喷入炉内，在极短时间内完成气化反应。碳转化率高（>99%），煤气洁净（几乎不含焦油和酚类），有效成分（CO+H2）含量高，是大型煤化工（如煤制油、煤制烯烃）和IGCC的。代表炉型有Texaco（GE）、Shell、GSP等。操作压力高（可达3.0-8.5MPa）。

三、按操作压力分类

常压发生炉： 炉内操作压力接近或略高于大气压。结构相对简单，应用历史悠久，如大部分传统混合煤气发生炉。

加压发生炉： 在较高压力（通常0.5-3.0 MPa，气流床可达更高）下运行。可显著提高反应速率和单炉产能，减小设备体积，后续煤气净化与输送系统能耗降低，是现代大型煤气化，尤其是化工合成领域的趋势。鲁奇加压气化炉（固定床）和各类气流床气化炉均属此类。

结语

连续式煤气发生炉的多样性源于不同应用场景对煤气品质（热值、洁净度）、燃料适应性、规模经济性、投资与运行成本等的差异化要求。从基础的空气炉、混合炉，到结构创新的两段炉、流化床、气流床，再到适应大规模工业化的加压气化技术，炉型的演进始终围绕提升效率、降低成本、改善环保性能及拓展原料适应性展开。深入理解其分类与技术特点，是选择、优化运行和推动煤气化技术持续发展的基石。面对未来能源结构转型，、清洁、灵活的连续式煤气化技术仍将在能源供应与化工原料生产中发挥不可替代的作用。