[科普中国]-煤炭气化产品

煤炭气化是在适宜的条件下将煤炭转化为气体燃料的技术。旨在生产民用、工业用燃料气和合成气，并使煤中的硫分、灰分等在气化过程中或之后得到脱除，使污染物排放得到控制。煤炭气化产品主要为工业煤气和民用煤气。1

煤气化技术指标衡量煤气化过程的综合性技术参数。用于对气化过程的操作特性进行评估及作为工业煤气化站设计的依据。根据煤气化过程的热力学分析，从热平衡和物料平衡计算，确定气化技术指标，包括煤气组成、煤气热值、煤气产率、空气消耗、蒸汽消耗、冷煤气效率、热效率和气化强度，还有焦油产率、轻油产率、酚水产率及灰渣含碳、蒸汽分解率等。2

煤气组成指煤气中所含CO2、CO、H2、CH4、CmHn、N2、H2S等组分的体积百分数。

煤气热值在标准状况下，1m煤气的发热量，以MJ/m表示。根据煤气中各可燃组分的体积百分数计算而得。

煤气产率1kg入炉煤所产煤气的标准状态下体积数，以m3/kg表示。

空气消耗(或氧气消耗)，1kg入炉煤气化消耗的空气(或氧气)的体积数(标准状况下)，以m3/kg表示。

蒸汽消耗1kg入炉煤所需的蒸汽量，kg/kg。

冷煤气效率气化1kg煤所产煤气的热值占该气化用煤发热量的百分数。若

气化效率气化产物的热量(包括煤气潜热、显热及副产蒸汽的热量之和)占气化用煤的热量的百分数。

气化强度指每小时单位气化炉截面积所气化的煤量或所产煤气量，分别以kg/(m·h)、m/(m·h) 表示。

在上述各项指标中，冷煤气效率和气化强度是两项综合性较强的技术指标。若气化强度、冷煤气效率的数值大，表明气化过程好。各项气化指标之间存在着密切的关系，把它们作为分析气化过程的依据时，都有各自的意义，不可忽视。

工业煤气工业使用的燃料煤气及供合成化工产品的合成煤气。

燃料煤气用作加热各种窑炉或直接加热产品，也可用于联合循环发电的可燃气体。用作燃料煤气的有低热值煤气，水煤气(煤与水蒸气反应生成的煤气)等。

低热值煤气煤或焦炭等固体燃料气化所得的气体产物或工业炉排出的可燃气体。其组成为氢、一氧化碳等可燃组分及氮、二氧化碳等不可燃组分，热值在3.73～7.45MJ/m3之间，易燃，有毒性。主要来源为发生炉煤气、高炉煤气。

发生炉煤气采用移动床煤气发生炉，以空气与蒸汽为气化剂，经过煤的气化过程而制得的煤气。其组成列于表1。生产发生炉煤气有热煤气站、冷煤气站两大类。热煤气站一般以烟煤为原料，生产出的煤气经干式除尘后以高温状态送到用户，热效率较高，但是煤气出口压力低，输送距离不能太远。冷煤气发生站有回收焦油和无焦油两种生产类型。无焦油冷煤气站以焦炭、无烟煤为原料，在气化过程中不产生或产生很少焦油，煤气经冷却、除尘、净化、加压后送给用户。这种煤气站的特点是系统简单、操作方便，可以远距离输送。回收焦油煤气站以烟煤为原料，在生产过程中产生一定数量的焦油和含酚废水，需要增加焦油回收及废水处理系统。除了上述移动床常压发生炉气化工艺以外，还可以使用温克勒流化床气化工艺生产低热值煤气。

表1 发生炉煤气组分

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