一、概述煤氣化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用大約經(jīng)歷了200年的發(fā)展歷史。煤氣化技術(shù)按固體和氣體的接觸方式可分為固定床、流化床、氣流床和熔融床4種，其中熔融床技術(shù)還沒有實(shí)際應(yīng)用開發(fā)，各種煤氣化爐的模式見圖1。圖1各種煤氣化爐模式圖1.固定床。固定床氣化爐是最早開發(fā)出的氣化爐，如圖1（a）所示，爐子下部為爐排，用以支撐上面的煤層。通常，煤從氣化爐的頂部加入，而氣化劑（氧或空氣和水蒸氣）則從爐子的下部供入，因而氣固間是逆向流動的。特點(diǎn)是單位容積的煤處理量小，大型化困難。目前，運(yùn)轉(zhuǎn)中的固定床氣化爐主要有魯奇氣化爐和BGC-魯奇爐兩種。2.流化床。流化床氣化爐如圖1（b）所示，在分散板上供給粉煤，在分散板下送入氣化劑（氧、水蒸氣），使煤在懸浮狀下進(jìn)行氣化。流化床氣化爐不能用灰分融點(diǎn)低的煤，副產(chǎn)焦油少，碳利用率低。3.氣流床。氣流床氣化爐如圖1（c）所示，粉煤與氣化劑（O2、水蒸氣）一起從噴嘴高速吹入爐內(nèi)，快速氣化。特點(diǎn)是不副產(chǎn)焦油，生成氣中甲烷含量少。氣流床氣化是目前煤氣化技術(shù)的主流，代表著今后煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向。氣流床按照進(jìn)料方式又可分為濕法進(jìn)料（水煤漿）氣流床和干法進(jìn)料（煤粉）氣流床。前者以德士古氣化爐為代表，還有國內(nèi)開發(fā)的多元料漿加壓氣化爐、多噴嘴（四燒嘴）水煤漿加壓氣化爐；后者以殼牌氣化爐為代表，還有GSP爐以及國內(nèi)開發(fā)的航天爐、兩段爐、清華爐、四噴嘴干粉煤爐。二、三種先進(jìn)的煤氣化工藝我國引進(jìn)并被廣泛采用的三種先進(jìn)煤氣化工藝——魯奇氣化爐、殼牌氣化爐、德士古氣化爐。1.魯奇氣化爐（結(jié)構(gòu)見圖2）屬于固定床氣化爐的一種。魯奇氣化爐是1939年由德國魯奇公司設(shè)計(jì)，經(jīng)不斷的研究改進(jìn)已推出了第五代爐型，目前在各種氣化爐中實(shí)績最好。德國SVZSchwarzePumpe公司已將這種爐型應(yīng)用于各種廢棄物氣化的商業(yè)化裝置。我國在20世紀(jì)60年代就引進(jìn)了捷克制造的早期魯奇爐并在云南投產(chǎn)。1987年建成投產(chǎn)的天脊煤化工集團(tuán)公司從德國引進(jìn)的4臺直徑3800mm的Ⅳ型魯奇爐，先后采用陽泉煤、晉城煤和西山官地煤等煤種進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過10多年的探索，基本掌握了魯奇爐氣化貧瘦煤生產(chǎn)合成氨的技術(shù)，現(xiàn)建成的第五臺魯奇爐已投產(chǎn)，形成了年產(chǎn)45萬噸合成氨的能力。國內(nèi)魯奇爐在用廠家有云南解放軍化肥廠、哈爾濱煤機(jī)廠和河南義馬煤氣廠，在建的廠家有山西潞安礦、新疆廣匯和大唐國際等。圖2魯奇氣化爐結(jié)構(gòu)2.德士古氣化爐（結(jié)構(gòu)見圖3）屬于濕法進(jìn)料氣流床的一種，最早引進(jìn)該技術(shù)的是山東魯南化肥廠，1993年投產(chǎn)。目前，我國已有山東魯南、上海焦化、陜西渭化、安徽淮化、金陵石化、南化公司等近30臺（套）裝置投運(yùn)，有些已具有10多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，到目前為止運(yùn)行基本良好，顯示了水煤漿氣化技術(shù)的先進(jìn)性。但是，德士古氣化爐對煤質(zhì)限制比較嚴(yán)格，成漿性差和灰分較高，還存在耐火磚成本高、壽命短和煤燒嘴易受磨損等問題。3.殼牌氣化爐（結(jié)構(gòu)見圖4）屬于氣流床氣化爐的一種，是目前世界煤氣化采用最多的爐型之一。這種爐型不僅可用不同種類的煤，包括劣質(zhì)的次煙煤和褐煤，還可用于生物燃料和廢棄物等的氣化。殼牌氣化工藝于1972年開始研究，1978年在德國漢堡建成中試裝置，1987年在美國建成投煤量250～400噸/日的示范裝置，1996年在荷蘭建成大型IGCC裝置，氣化爐為單系統(tǒng)操作，日處理煤量2000噸。我國從2006年開始先后有岳陽洞氮、湖北雙環(huán)和廣西柳州等10余家企業(yè)引進(jìn)了16臺該類型氣化爐。由于各種煤氣化工藝復(fù)雜多樣，目前世界上還沒有萬能的氣化爐，各種煤氣化工藝技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，具有一