13.3　气化原理及流程

与所有的气流床（干煤粉气化和水煤浆气化）煤气化一样，在气化炉内进行部分氧化，煤中的C、H、O、S等元素与加入的O₂、水蒸气发生反应，产生CO、H₂、CO₂、H₂O、H₂S、SOC等化合物。

C_mH_nS_r+O₂+H₂O→CO+CO₂+H₂+H₂S+SOC+Q

HT-L气化工艺包括磨煤及干燥、煤加压及输送、气化及合成气洗涤、渣及灰水处理4个单元。工艺流程简图如图13-1所示，流程简述如下。

（1）磨煤及干燥　由磨煤机将煤磨成煤粉状（要求煤粉粒度分布为：90％以上小于等于90μm；10％以内小于等于5μm），并由高温惰性气体（二氧化碳或氮气）进行干燥。由惰性气体输送的干燥粉煤进入粉煤过滤器进行分离后，经旋转卸料阀、纤维过滤器及粉煤螺旋输送机送至粉煤贮罐，过滤后的惰性气体粉煤含量（湿基）小于10mg/m³，经循环风机进入惰性气体发生器循环使用。

（2）粉煤加压及输送　每台气化炉配备1套粉煤加压及输送系统，由常压粉煤储罐、粉煤锁斗和粉煤给料罐组成。

粉煤在粉煤储罐中由于重力进入粉煤锁斗，待粉煤锁斗充满后与所有低压设备隔离，经充气锥、充气笛管等设备向粉煤锁斗充惰性气体提压，当压力与粉煤给料罐平衡时，粉煤通过重力落入粉煤给料罐。粉煤从给料罐底部三个充气锥进入粉煤输送管线。

（3）气化及合成气洗涤　加压的粉煤、预热氧气、蒸汽按一定比例通过烧嘴进入气化炉，在4.0～6.5MPa压力、1300～1750℃温度下进行气化反应，生成主要成分为一氧化碳和氢气的粗合成气。

粗合成气及液态渣离开气化室，经激冷环、下降管进入激冷室水浴，熔渣固化沉淀后通过渣锁斗系统定期排出界区外。合成气被激冷后，进入文丘里洗涤器进一步增湿，然后进入洗涤塔洗涤，使合成气中含尘量小于等于1mg/m³，送出界区。

（4）渣及灰水处理　合成气洗涤黑水经高压闪蒸和真空闪蒸除去溶解的气体，高压闪蒸的蒸汽用于加热除氧后的灰水。黑水进入沉降槽，加入絮凝剂以加速灰渣的絮凝沉降，底部灰浆经真空过滤成滤饼后装车外运。澄清的灰水从顶部溢流进入灰水槽，大部分循环使用，少量灰水通过废水冷却器冷却排到废水处理装置，用来控制灰水系统中盐分的累积。