本装置为组合体，利用热等离子体技术从低质煤生产合成气，生产的合成气可以用于：

•  在热能方面改善燃料特征，可点燃粉煤并使之稳定燃烧；

•  作为生态燃料用于低功率锅炉；

•  冶金行业金属氧化物的还原；

•  合成液体燃料。

   低质煤在热电站和城市锅炉燃料中的使用比例增加，由于点火性能下降、燃烧不完全增大、同时废气排放增加，使燃烧遇到了很大困难，解决这一问题最有效的方法是用合成气 (CO +H 2 )作燃料。合成气的燃烧产物是水和二氧化碳，对环境无害，这项技术对于生态环境要求高和环境差的地区显得尤为重要。

   在第一段气化过程中，煤和水蒸汽在热等离子体反应器中通过内热式完成气化。这一部分的热源是电弧等离子体的能量，第一段之后可生成高质量的合成气，将这一节和催化裂解装置相连， 使用钴或铁做催化剂， 1立方米合成气合成的液体燃料分别为120克和100克。

   在两段气化过程中，合成气进一步作为热源用于自热式气化，同时继续供给煤粉和空气。由于有一定量的空气存在而会发生合成气的燃烧，因此能维持气化所需温度。

   本技术的特点是用第一段产生的合成气作为热源，这对于主流区的气化是必要的。粉煤和合成气的混合以及后一部分的燃烧可以加快反应进程，因此，与其他气化技术相比，气化过程能圆满完成。

   本技术的基本要素如图 1所示，包括：粉煤供给系统（1）将煤粉输入热等离子体反应器（3），蒸汽由蒸汽发生器（2）供给。粉煤和蒸汽来自反应器（5）的顶端和一个环形电极，在环形区混合后于电极间燃烧，电磁线圈（6）使得电弧在水平面内旋转，煤与高温水蒸汽发生气化反应。形成的合成气中有碳的氧化物及水。未反应的煤以渣的形态进入分离室和灰渣收集器。在第一段生产的合成气通过水平部分（7）来到分离室（4）的顶部，在此处粉尘被收集，氧化剂空气由空压机（10）提供， 随后，粉煤和合成气又被点燃。由于（9）中合成气燃烧放热，这个过程对于粉煤的气化是必要的，粉煤由供粉器（8）提供，形成的合成气和粉煤的分离过程在较低的分离室（11）中完成，合成气通过水平部分（12）由空压机（14）抽出。灰渣收集在渣收集器（13）中，形成的合成气性质见表1。

表 1 生产的合成气的性质

上述装置使得气化效率提高了，这不仅是因为在第一节燃烧的燃料的配比降低了，而且因为装置的尺寸减小了，因此金属结构需要的少了。按照模数放大的原理，可建立不同功率的气化器。

这种用于煤的气化和液体燃料合成的多功能热等离子体装置每套 5万美元（不包括催化部分）。

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布里亚特州立大学，等离子体物理和热等离子体技术实验室，布里亚特能源保护和自然保护热等离子体技术中心 .