氣流床煤氣化是現代煤化工產業的龍頭技術，按照進料方式的不同分為水煤漿進料和干粉進料，兩者均具有水冷壁襯里的氣化爐。本系列將從不同方面對水煤漿水冷壁氣化爐與干粉氣化爐進行對比。

   氣化爐產生的合成氣用于化工時，往往需要將一部分或者全部的CO通過變換反應轉化成H₂，同時消耗H₂O。為了變換工段不額外補充水或者水蒸氣，需要氣化爐合成氣中的水蒸氣具有一定的含量，即對出氣化界區水氣比有一定的要求。

   對于全變換流程，干粉氣化爐合成氣中CO含量高，所需要的變換量大，因此變換工段水氣比要求比水煤漿水冷壁氣化爐高。一般干粉氣化爐變換工段需要加入水或者水蒸汽來提高水氣比。水煤漿水冷壁氣化爐變換工段設置兩級變換即可，而干粉氣化爐變換工段需要設置三級變換，干粉氣化爐對變換的要求較高，也增加了下游低溫甲醇洗工段的負荷。

   對于半變換流程，干粉氣化爐和水煤漿水冷壁氣化爐出氣化界區合成氣的水氣比不同，但都能滿足變換工段的要求。以煤制甲醇項目為例，干粉氣化爐所對應的出氣化界區合成氣的水氣比為0.96，H₂O/CO為1.5，水煤漿水冷壁氣化爐所對應的出氣化界區合成氣的水氣比為0.65，H₂O/CO為1.41。下表列出了干粉氣化爐和水煤漿水冷壁氣化爐變換工段成本對比，從表中可以看出變換工段通過能量回收，干粉氣化爐千方有效氣可副產0.53t蒸汽，凈效益26.80元；水煤漿水冷壁氣化爐千方有效氣可副產0.45t蒸汽，凈效益15.08元。雖然水煤漿水冷壁氣化爐變換工段副產蒸汽量低于干粉氣化爐，但是其廢鍋千方有效氣可副產0.78t蒸汽，變換工段與氣化工段共副產蒸汽1.23t，高于干粉氣化爐的0.53t。

   綜上所述，于干粉氣化爐相比，水煤漿水冷壁氣化爐變換工段變換級數少，對出氣化界區的合成氣水氣比要求低，氣化工段與變換工段的副產蒸汽總量大。

   作者簡介：管清亮，男，1988年10月出生，博士研究生學歷，高級工程師，2015年畢業于清華大學熱能工程系，主要從事煤氣化和煤炭清潔高效利用技術研究和開發工作。

撰稿 | 管清亮

編輯 | 李瑞丹

審核 | 岳軍