“清华炉”煤气化技术 技术拥有单位：清华大学 “清华炉”煤气化技术是清华大学研究开发，联合北京达立科科技有限公司和山西阳煤丰喜肥业（集团）股份有限公司实现工业化的具有自主知识产权的煤气化工艺。清华炉气化工艺不仅包括了自主创新的气化炉，还包括气化工艺全流程的优化、配套技术的创新，因而改善了气化炉的煤种适应性、提高了气化系统的稳定性和可靠性、降低气化岛的能耗，综合形成以自主创新的“清华炉”为核心的经济型气流床气化技术体系。“清华炉”产学研三方顺利走过了专利研究、数学模型研究、实验室冷热态研究、小试、工艺包开发和工业装置设计和开车的全过程。 针对目前大规模气化技术，包括水煤浆气化和干粉气化、耐火砖结构与水冷部结构、激冷流程与废锅流程、用于发电和用于化工等，在仔细调研综合分析的基础上，从可靠性和运行的经济性角度出发，基于对气化反应过程控制因素深入分析及其热过程深刻理解，清华大学创新性地将燃烧领域的分级送风概念和立式旋风炉的结构引入到煤气化中，将热能工程领域的自然循环和膜式水冷壁凝渣保护原理扩展到煤气化领域，提出了分级供氧水煤浆气化技术和水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术。与其它气化技术主要是由化工反应器发展而来的不同，清华大学的研究是从锅炉燃烧演化而来的。清华炉煤气化技术的核心思想是来源于煤粉锅炉当中的空气分级供给、本质安全的自然循环原理、膜式水冷壁凝渣保护原理、立式旋风液态排渣煤粉燃烧、液态渣的粒化、水煤浆燃烧以及油的雾化等，结构处理上借鉴了锅炉的水冷壁及卫燃带结构和绝热炉膛结构，因此具有鲜明的动力设备特点。 一 气化技术特点 1 .1 分级给氧清华炉煤气化技术 气化炉喷嘴附近温度是由燃料量和氧气量及其混合效果决定的。正如煤粉燃烧器一样，采用分级供氧，可以抑制喷嘴出口火焰温度。像锅炉空气分级一样，沿燃料流动方向的合适位置上再补充氧气，提高温度促进气化反应，形成熔渣，以此改善喷嘴的寿命。由于氧气分级供给，气化炉主喷嘴供氧量与反应需氧化学当量脱离约束，减少了主喷嘴的氧气负荷，改善了主喷嘴的工作环境，延长了其运行周期。在此过程中，燃料的热量释放和氧气的供给时间相匹配，气化室沿流动方向的温度分布更合理，从喷嘴向下形成低—高—低温度曲线，见图 1 ，高温区从喷嘴端部下移，喷嘴处于相对低的温度区域，并提高了出渣口区域的温度，同时提高了气化室内平均温度，使气化的效果得到改善。由于氧气分级供给...
