HT-L煤氣化工藝是航天十一所借鑒荷蘭SHELL、德國GSP、美國TEXACO煤氣化工藝中先進技術，配置自己研發(fā)的盤管式水冷壁氣化爐而形成的一套結構簡單、有效實用的煤氣化工藝。現(xiàn)將該工藝在煤化工項目中的應用介紹如下：
2、加壓輸送系統(tǒng)
加壓輸送系統(tǒng)的工藝流程、運行原理、控制參數(shù)都與SHELL工藝相同，目的是將制出的合格煤粉利用壓差輸送至氣化爐進行燃燒氣化。不同是V1205下面是三條腿，三條線輸送，到燒嘴處匯合從燒嘴環(huán)隙呈螺旋狀噴入爐膛。
3、氣化及凈化
燒嘴設計同GSP，采用單燒嘴頂燒式氣化，氣化爐采用TEXACO激冷工藝，氣化爐升壓到1MPa時，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比進入氣化爐，穩(wěn)壓1小時掛渣，爐膛內設置有8個溫度檢測點，可以作為氣化溫度的參考點，也可以判斷掛渣的狀態(tài)。設計氣化溫度1400-1600℃，氣化壓力4.0MPa。熱的粗煤氣和熔渣一起在氣化爐下部被激冷，也由此分離，激冷過程中，激冷水蒸發(fā)，煤氣被水蒸汽飽和，出氣化爐為199℃，經文丘里洗滌器、洗滌塔洗滌后，194℃、固體含量小于0.2mg/m3的合成氣送去變換。
4、渣及灰水處理系統(tǒng)
渣及灰水處理系統(tǒng)的工藝流程、運行原理、控制參數(shù)都與TEXACO工藝相同。渣經破渣機，高壓變低壓鎖斗，排到撈渣機，進行渣水分離，水回收處理利用；灰水經高壓閃蒸、真空閃蒸后到沉降池，清水作為激冷水回收利用，漿水經真空抽濾后制成濾餅。
二、技術特點
1、原料的適應性
據(jù)設計方介紹，該工藝煤種適應性廣，從煙煤、無煙煤到褐煤均可氣化，對于高灰份、高水分、高硫的煤種同樣適用。龍宇生產用過兩種煤，神木炭廠和永煤新橋，工況穩(wěn)定，有效氣含量基本能夠達到設計要求，但由于神木炭廠的煤灰分含量低（＜10%），掛渣情況不是太好，爐膛上部還可以，下部基本掛不上渣。永煤新橋煤運行時間較短，還不能完全反應其結渣性。附神木炭廠和永煤新橋的煤質分析：
內水 硫份 灰分 揮發(fā)份 固定碳
神木炭廠 5.72 0.83 8.73 35.88 50.37
新橋礦 1.47 0.84 22.56 8.84 67.13
2、單系列能力
現(xiàn)設計單臺氣化爐生產能力為有效氣體（CO+H2）4.2萬NM3/H，可生產甲醇15-20萬噸/年，正在研發(fā)年產甲醇35萬噸的配套氣化技術和設備。
3、設計碳轉化率高，達到98%，渣中殘?zhí)伎刂圃?-2%，實際殘?zhí)己浚?.74%，3.98%，1.59%；設計有效氣含量90%，其中CO70%，H220%，實際見下面合成氣分析：
合成氣 氧氣 氮氣 一氧化碳 氫氣 二氧化碳
神木炭廠 0.01 6.12 52.57 27.0 14.3
新橋礦 0.02 2.53 54.92 27.13 15.4
注:煤粉輸送介質為二氧化碳，負荷為60%
4、熱效率
總的熱效率為95-96%，實際冷煤氣效率為80-83%，蒸汽產量只有3T/H，大部分的熱量都由粗煤氣及熔渣帶入激冷水中，造成熱量損失。
5、氧耗
設計生產每千方有效氣耗氧330-360Nm3，實際生產中用新橋礦煤，60%的負荷時產的有效氣及耗氧數(shù)據(jù)進行計算，每千方有效氣耗氧為382.45 Nm3。
6、煤耗
原設計用固定碳為74%的鶴壁煤作為原料煤，煤耗為600Kg/KNm3有效氣，實際生產中用新橋礦煤，60%的負荷時產的有效氣及煤、氧數(shù)據(jù)進行計算，每千方有效氣耗煤為693 Kg。
7、污水排放
設計每小時有9.76噸污水排放到水處理裝置，實際運行中最高排放量達到20噸/小時，但平均排放量小于10噸每小時，基本達到了設計要求。
8、氣化爐水冷壁
氣化爐水冷壁采用盤管式，水管內徑為DN40，保證水流量分配均勻，不會堵管使水流量過低造成爆管。但阻力較大，換熱效果差。
三、關鍵設備及儀表
1、磨煤機
磨煤機采用沈重的G168型，運行效果較好，70%以下負荷磨輥加壓到6.5MPa,70%以上負荷加壓到7.5 MPa；磨出的煤粉80%以上小于90um，其中≤40um的占3-27%，一般在10%左右。售后服務較差。
2、燒嘴
HT-L氣化爐的燒嘴是航天十一所自己制造，與德國GSP氣化燒嘴相似，只是煤粉噴入的方向有一些改變。采用點火燒嘴、開工燒嘴、煤燒嘴一體，點火燒嘴在中心，使用0.2MPa的天然氣，開工燒嘴采用天然氣壓縮機出口的1.7 MPa的天然氣，爐膛升壓到1.0 MPa后，三條煤粉管線同時投煤（由于氧管線只有一條，氧煤比按總量控制），投煤后，開工點火燒嘴退出。設計方說，燒嘴一般損壞的都是燒嘴頭，燒嘴頭需半年到一年更換一次（價格說不清）。試車三個月來，已更換三個燒嘴，說是燒嘴本身沒有問題，只是為了試驗減少燒嘴阻力。
3、HT-L氣化爐
氣化爐采用頂燒式，只要保證燒嘴壓差，一般不會燒壞燒嘴。水冷壁采用盤管式，循環(huán)水分配環(huán)管相對均勻引出DN40的四根水管，四根水管平行環(huán)繞而成水冷壁，管與管之間有掛釘和翅片，掛砌耐火材料，爐膛共有八組測溫點，測溫元件鑲嵌在耐火材料表面，測溫數(shù)據(jù)顯示可達1200℃，但設計方要求不要超過1000度，如超過1000度表明掛渣不好或爐膛超溫。介紹說，安徽臨泉航天爐測溫點顯示1800℃，水冷壁很快燒壞了。爐體下部采用TEXACO的激冷工藝，起到洗滌和冷卻作用。
4、撈渣機
撈渣機采用青島四洲的，由于運行時間短，負荷低，而且原料煤中灰分低，本體沒有出現(xiàn)什么問題，但渣水泵打量不夠，造成渣水溢流，準備更換為石家莊某廠的渣水泵（原為上海凱泉泵）。
5、煤粉質量流量計
煤粉質量流量計采用德國的SWR型，微波測量，不是速度計、密度計分開檢測再在PLC中計算，而是速度計及密度計一體，直接輸出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定，但較實際偏低。原訂的美國熱電產品未使用。
6、煤粉調節(jié)閥
煤粉調節(jié)閥用的是德國的SUFU，跟我廠一樣，但已出現(xiàn)一次由于堵雜物損壞閥桿的事情。
7、煤粉三通閥
煤粉三通閥是北京航天十一所的產品，動作較慢，一般大于15秒，我廠采用丹麥的，動作時間在10秒左右。
8、氣化爐產蒸汽流量表指示不準，龍宇操作工無蒸汽產量控制氧煤比操作經驗，參考爐膛溫度變化趨勢及合成氣組分。
四、問題
1、螺旋輸送機運行不穩(wěn)定，經常出現(xiàn)堵料、螺桿斷等問題，準備更換為南京的。
2、三條煤粉循環(huán)管線跳一條，就要停爐，以免造成偏燒損壞水冷壁、燒嘴，這對長周期運行造成很大困難，必須保證煤粉的清潔，不造成煤粉閥的堵塞。曾出現(xiàn)過V1204的電容式料位計斷，堵塞煤粉閥，造成停車。
3、由于蒸汽產量較少，流量測量不準，使用二氧化碳輸送煤粉時，沒有可以參考的參數(shù)調節(jié)氧煤比，操作盲目。
4、灰水經過兩次閃蒸后溫度降至70-80℃，經沉降后打到真空抽濾機，水溫較高，容易造成濾布變形跑偏或打折損壞濾布。
5、由于蒸汽產量較少，外蒸汽管網壓力低，造成氣化負荷目前沒有作更高的嘗試。
6、煤粉質量流量表單位為噸/小時，造成氧煤比串級控制時波動太大，現(xiàn)氧煤比控制為手動。
五、推廣與應用分析
1、HT-L煤氣化工藝是適合我國國情的由航天十一所自主研發(fā)的一種煤粉加壓氣化技術，雖然沒有中試裝置，但各個單元的技術都有成熟的設計基礎和豐富的運行經驗，直接實現(xiàn)了工業(yè)化生產，沒有設計缺陷和運行瓶頸。
2、投資少。河南龍宇15萬噸甲醇項目總投資6.4億元，其中氣化裝置投資3.1億元，比同規(guī)模SHELL工藝投資要少三分之一。結構簡單，操作方便。
3、國產化率高。
HT-L煤氣化裝置許多設備如：粉煤鎖斗閥、破渣機、燒嘴、氣化爐、煤粉循環(huán)三通閥、渣水循環(huán)泵、激冷水泵、鍋爐水循環(huán)泵、熱風爐等都是由北京航天十一所設計、制造或委托制造的，設備運行平穩(wěn)、操作維護方便，也帶動了相關產業(yè)的發(fā)展，對于促進我國經濟技術的發(fā)展有重大意義。
4、HT-L煤氣化工藝雖然熱效率低，熱量損失大，但在以后的運行和設計中可以進行技改，增加廢熱利用裝置，降低能耗。
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