动态喷射可为气流床气化炉降温燃

动态喷射可为气流床气化炉降温燃
.范全荣

气流床气化炉是煤气化的主流工艺，其气化机理也是行业长期关注的研究课题。


气化机理是指煤粉转化为合成气所经由的基元化学反应，转化顺序和相对速率。分析气流床气化机理，可以发现煤粉在气化炉内要经历3个过程：升温热解、煤粉燃烧、煤焦气化。主要的气化机理也分3个：煤粉热解有独立的学术范畴，研究热解的成分速率等问题；燃烧机理从煤粉和氧气的湍流混合开始，在分子级微团启动化学反应，形成扩散燃烧火焰；煤焦气化是煤焦和气化剂之间的化学反应，流场以层流为主。


在气流床气化炉中，煤粉的热解挥发速率很快，而且和燃烧过程有部分重叠。因此，气流床的燃烧机理和煤焦气化机理成为气化炉的主要研究对象。


气化炉的反应空间大致可分为2个区域：喷嘴附近的燃烧区域和气化炉出口附件的气化区域。燃烧区域最大特点是火焰温度高，可达2500摄氏度，不利于喷嘴和气化炉的运行。因此，如何避免高温燃烧火焰是气流床气化炉研发的重点方向。


采用无焰稀释燃烧技术的动态喷射气化炉，给气流床气化炉减轻高温燃烧带来了希望。


无焰燃烧技术是近20年国际燃烧领域发展的一种最新燃烧方式，也称为温和低氧稀释技术。该燃烧在低氧（2%～15%）、低温（900摄氏度～1200摄氏度）条件下的容积燃烧，具有无焰透亮、热流分布均匀、燃烧噪音小及温度波动小等特点。相比传统的局部高温有焰燃烧，该低温燃烧要求的炉膛空间要小得多，故平均炉温提高、辐射传热**增强，热利用效率显著提高。而更为重要的是，它的污染物（氮氧化合物和一氧化碳等）排放几乎为零。


使用无焰燃烧技术的动态喷射气化炉采用动态进料方式，将干煤粉从动喷烧嘴顶置下喷出，流动方式为气力输送，耐火衬里采用水冷壁盘管，采用激冷水冷却方式，气化温度为1300～1700摄氏度，操作压力为2.0～4.0兆帕。目前已经开始进行相关的高温示范试验。


动态喷射气化炉与固定喷射气化炉相比，主要区别在于采用顶置下喷设计方式的烧嘴，处于动态喷射状态，形成动态射流区和回流区，煤粉在动态流场空间内均匀分布，以独特的进料形式改变火焰形状和燃烧机理。火焰分布在更加宽广的燃烧区域，峰值温度降低，减轻高温火焰带来的负面影响。动态喷射也将改变氧气和烟气的混合机理，氧气和烟气的混合从之前的固定喷射卷吸混合变为动态喷射冲击混合，氧气快速稀释降低浓度百分比，使燃烧趋向稀释燃烧和无焰燃烧。


燃烧喷嘴是气流床气化炉的灵魂。动态喷嘴作为一种新型的进料形式，改变燃烧区域的燃烧机理，从而影响气化炉的气化结果。与固定喷射气化炉相比，动态喷射气化炉具有高速射流和相对平稳的煤焦气化等特点。

（作者单位为澳大利亚Fansmelt公司）

想法很好，请问楼主动态喷嘴采用的动力源是什么？如何密封的？

这个技术感觉就是把煤当油烧，十分感兴趣，可以更接地气的介绍下吗？

对该项技术很感兴趣，是否有相关资料分享

期待进一步报道