介绍航天炉(HT2L)粉煤加压气化技术的工艺过程、技术特点及航天炉的结构特征。通过与壳牌、德士古煤制合成气工艺的比较,证明航天炉粉煤加压气化技术不仅先进、安全、高效、无须备用炉、操作简单、环境友好,而且具有开车时间短、电视监控方便和直观等特点。
航天炉(HT2L)粉煤加压气化技术属于加压气流床工艺,是在借鉴壳牌、德士古及GSP加压气化工艺设计理念的基础上,由北京航天万源煤化工工程技术有限公司自主开发、具有独特创新的新型粉煤加压气化技术。此项技术未经小试和中试,直接按照工艺设计建设工业化示范项目,2008年先后在安徽临泉、河南龙宇建成2套单炉日投煤量720t的示范装置。从目前运行情况看,基本达到设计要求,最长连续运行时间已达到128d。本文根据2套示范装置的建设及实际运行情况,对该技术先进性、可靠性、气化炉的特点、技术经济指标、投资及工艺过程等进行分析。
1 工艺过程航天炉粉煤加压气化装置分为4个单元,即磨煤和干燥单元（U1100）、煤加压和输送单元（U1200）、粉煤气化单元（U1300）以及渣与灰水处理单元（U1400）。
U1100由磨煤、惰性气体输送、粉煤过滤3个部分组成。此单元设置2条生产线,每条生产线的设计原料煤处理能力为30t/h,采用1开1备的操作方式,确保气化装置的长周期运行。
U1200主要实现粉煤的贮存、加压和输送。来至U1100的粉煤送至粉煤贮罐,粉煤贮罐将粉煤送入粉煤锁斗,加压后将粉煤送入高压粉煤给料罐。粉煤通过从常压到高压的输送,来满足U1300的粉煤气化的需要。
U1300是整套气化装置的核心部分，主要包括粉煤燃烧、合成气激冷以及洗涤，其主要设备有燃烧器、气化炉、渣锁斗以及洗涤塔等。4.7MPa的粉煤与4.9MPa的过热蒸汽以及空分装置所产生的4.9MPa纯氧通过粉煤烧嘴喷入气化炉内,在4.0MPa（表压）和1400～1700℃高温下进行不完全氧化反应，生成以H2和CO为主要成分的合成气，合成气经激冷、增湿、除尘后送变换系统。
U1400主要完成整套装置的黑水处理及循环利用，主要由黑水闪蒸、沉降系统及灰水除氧组成。由气化炉及洗涤塔送出的黑水经高压及真空两级闪蒸后送至沉降槽，澄清后的黑水送除氧器除氧,再经高压灰水泵加压后，送至U1300进行循环再利用。
2 技术特点
2.1 原料煤适应性强
2套示范装置曾先后试烧过褐煤、烟煤、无烟煤，试烧效果均较理想。航天炉粉煤气化技术对入炉粉煤粒径要求为：≤90μm的质量分数大于90%，≤5μm的质量分数小于10%，水分质量分数小于2%，灰分质量分数在10%以上。粒度过大会影响碳的转化率;水分含量太高则会影响U1200的粉煤输送；灰分小则水冷壁挂渣困难，难以形成稳定的保护渣层。2套示范装置先后试烧过的原料煤粒径、水分、灰分分析见表1。
2.2 开停车时间短,负荷升降快
从目前2套示范装置的实际开停车过程及负荷升降情况看,航天炉技术具有开停车时间短、负荷升降快的特点,减少了开停车过程中的各项物料消耗。从停车到开车，整个过程可在2h内完成;气化炉从投料时的40%负荷升至100%负荷，也可在2h内完成。
2.3 全部开车过程电视监控,安全直观
航天炉采用特殊的航天科技成果，取消了火焰检测器，在2个火检管上安装了2个高清晰度的摄像头，在总控制室设有显示屏，从点火烧嘴点火到开工烧嘴升温升压及粉煤烧嘴投料的全过程，都在电视监控器的监控下，可以直接看到炉内的燃烧情况，具有安全、方便、直观的特点。