碎煤加压气化发展史

北漂时代

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碎煤加压气化发展史

早在1927～1928年间，德国鲁奇公司在德国东易河矿区利用褐煤在常压下用氧气作气化剂来制取煤气。煤气经加压净化后分离出二氧化碳可以使煤气热值提高。但在常压下气化炉产气量有限，而且煤气输送的压缩费用较高，从而促使人们进行加压气化工艺的研究。通过理论计算，在压力为2．0MPa和温度为1000K的平衡气体中，甲烷含量可达20％以上，这将大大提高煤气的热值。随后的小型试验结果也证实了加压气化理论的正确性。由于这一切都是在鲁奇公司进行的，故将这种方法称为鲁奇式加压气化法。

鲁奇碎煤加压气化技术的发展根据炉型的变化大致可划分为三个发展阶段。

第一阶段 （1930～1954年）。1930年在德国希尔士斐尔德建立了第一套加压气化试验装置，1936年设计了第一代工业化的鲁奇炉，以褐煤为原料生产城市煤气，气化剂为氧气和水蒸气，气化剂通过炉箅的中空转轴由炉底中心送入炉内，出灰口设在炉底侧面，炉内壁有耐火衬里，只能气化非黏结性煤，气化强度较低。
第二阶段 （1954～1965年）。为了能够气化弱黏结性的烟煤，提高气化强度，联邦德国鲁尔煤气公司与鲁奇公司合作建立了一套试验装置，对泥煤、褐煤、次烟煤、长焰煤、贫煤和无烟煤进行了气化试验，根据试验结果设计了第二代鲁奇炉。该炉型在炉内设置了搅拌装置，起到了破黏作用，从而可以气化弱黏结性煤，同时取消了炉内的耐火衬里，设置了水夹套，排灰改为炉底中心排灰，气化剂由炉底侧向进入炉箅下部。

第三阶段 （1969～1980）。为了进一步提高鲁奇炉的生产能力，扩大煤种的应用范围，满足现代化大型工厂的生产需要，经对第二代炉改进，开发了第三代鲁奇炉，其内径增大到3．8m，采用双层夹套外壳，炉内装有搅拌器和煤分布器，转动炉算采用宝塔型结构，多层布气，单炉产气量提高到35000～55000m3 （标）／h （干气），同时第三代炉的结构材料、制造方法、操作控制等均采用了现代技术，自动化程度较高。

1974年，鲁奇公司与南非萨索尔合作开发出直径为5m的第四代加压气化炉，该气化炉几乎能适应各种煤种，其单炉产气量可达75000m3（标）／h，比第三代炉能力提高50％。此外，鲁奇公司还开发研制了液态排渣气化炉。可以大幅提高气化炉内燃烧区的反应温度，这样不但减少了蒸汽消耗量，提高了蒸汽分解率，而且气化炉出口煤气有效成分增加，从而使煤气质量提高，单炉生产能力比固态排渣气化炉提高3～4倍。
鲁奇公司还进行了 “鲁尔－100”气化炉的研究开发，该气化炉将气化压力提高到10MPa （100atm），随着操作压力的提高，氧耗量降低，煤气中甲烷含量提高，以替代天然气。