《表1 循环流化床气化反应过程》

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《粉煤加压热解-气化一体化技术(CCSI)探讨》

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煤气化有效气组分（CO+H2）调配的重要手段之一就是调节氧煤比和反应温度。煤的气化反应提供气化炉内的热量，其他反应条件不变，适当提高氧煤比，气化反应强度增加，反应温度升高，同时碳转化率提高；但氧煤比过大，会导致碳的燃烧反应比例增加，CO2量增加，降低冷煤气效率。对于任何气化装置，均有最佳的氧煤比范围对应的有效气产率和冷煤气效率[8-13]。考虑到循环流化床入炉煤含水率、挥发分由可燃气体组分（CO+H2+CH4）及惰性气体组分决定，气化反应过程描述见表1。增加氧煤比，碳的燃烧反应（2）释放的热量增加，气化炉温度升高，碳与二氧化碳的还原反应（3）和碳与水的还原反应（4）增强，CO+H2含量增加[9]，但挥发分的燃烧反应（5）（6） 会增强，将从整体水平上消耗CO+H2[10]；燃烧反应速率远大于气化反应速率，氧煤比增大到一定值后，参加燃烧反应的份额将增大，煤气中CO2、H2O等会增多，CO+H2浓度将整体下降[11]。对于CCSI装置，以半焦为气化原料，半焦中挥发分含量较低（Vd<20%），相比于其他气化装置，气化段同相反应（5）、（6）较少，主要表现为异相反应。