9.5　主要设备^［8，9］

气化工艺由气化炉反应器、输送系统（激冷管、导管）、气体返回室及废热锅炉四个部分组成，气化关键设备都是压力容器，通称为四大压力容器。

（1）气化炉主体　Shell煤气化炉主要由内筒和外筒两部分构成，外筒只承受静压而不承受高温，内筒为膜式水冷壁结构。见图9-4。

图9-4　水冷壁

气化炉内筒上部为燃烧室，煤粉和氧气在燃烧室反应，温度1600℃左右，其下部为激冷室，温度略低。Shell气化炉内筒采用水冷壁结构，仅在向火面有一层薄的耐火材料涂层，正常操作时依靠挂在水冷壁上的熔渣层保护金属水冷壁，气化炉内筒与外筒之间有空隙气层。Shell气化炉采用侧壁对置式烧嘴，并且可根据气化炉能力在中心对称分布4～6个烧嘴。

由于这些设备直径大、体积大、设备接管多、刚性连接、偏心荷载大、结构复杂，为确保设备安全运行，在设计、选材、防腐、应力、结构等方面均要采取有效的措施。表9-7是日投煤量1000t和2000t的气化炉压力容器外壳尺寸。图9-5是2000t/d气化关键设备示意图。

表9-7　压力容器规格^［9］

图9-5　年产500kt甲醇气化关键设备示意图^［4］

（2）废热锅炉　废热锅炉（又称合成气冷却器）整体为水管式，包括膜式水冷壁、多层环管束、环形空间和承压外壳。其内件也为膜式水冷壁结构，膜式水冷壁用沸水冷却，它避免了高温合成气与承压外壳之间直接接触。

（3）烧嘴　干煤粉气化炉使用多个烧嘴（又称煤粉喷枪），采用成双对称布置。气化炉烧嘴安放在气化炉下部，对列式布置，数量一般为4～6个。设计使用寿命8000h。

Shell煤烧嘴的结构是：粉煤从烧嘴中心通道随输送气体（例如氮气）喷出，氧气和蒸汽从煤烧嘴外环通道喷出。

（4）激冷气压缩机　由于气体温度较高（进口温度300℃）、CO含量较高，并含有H₂S和少量灰尘，因此要求设备耐温、耐H₂S腐蚀、密封性能好。

（5）高温高压飞灰过滤器　1000t/d气化炉采用1台内径为4750mm的立式过滤器，过滤元件共12组，每组48根过滤管。过滤元件是烧结陶瓷管，经陶瓷过滤器后合成气含灰1～2mg/m³。

（6）磨煤系统　磨煤系统包括磨煤机、循环风机、热风炉和袋式除尘器，设计采用2套磨煤系统，1开1备。

（7）捞渣机　设计采用2台捞渣机，1开1备。捞渣机由程序控制，分为捞渣、排水等过程。

（8）破渣机　Shell原设计气化炉底部无破渣机，在生产操作过程中曾发生锁斗阀堵塞事故。现增设破渣机，用于破碎大块的渣。