氣流床煤氣化是現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的龍頭技術(shù)，按照進(jìn)料方式的不同分為水煤漿進(jìn)料和干粉進(jìn)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(duì)水煤漿水冷壁氣化爐與干粉氣化爐進(jìn)行對(duì)比。

   氣化爐產(chǎn)生的合成氣用于化工時(shí)，往往需要將一部分或者全部的CO通過(guò)變換反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H₂，同時(shí)消耗H₂O。為了變換工段不額外補(bǔ)充水或者水蒸氣，需要?dú)饣癄t合成氣中的水蒸氣具有一定的含量，即對(duì)出氣化界區(qū)水氣比有一定的要求。

   對(duì)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(lái)提高水氣比。水煤漿水冷壁氣化爐變換工段設(shè)置兩級(jí)變換即可，而干粉氣化爐變換工段需要設(shè)置三級(jí)變換，干粉氣化爐對(duì)變換的要求較高，也增加了下游低溫甲醇洗工段的負(fù)荷。

   對(duì)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(qū)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(xiàng)目為例，干粉氣化爐所對(duì)應(yīng)的出氣化界區(qū)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(duì)應(yīng)的出氣化界區(qū)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(duì)比，從表中可以看出變換工段通過(guò)能量回收，干粉氣化爐千方有效氣可副產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)蒸汽量低于干粉氣化爐，但是其廢鍋千方有效氣可副產(chǎn)0.78t蒸汽，變換工段與氣化工段共副產(chǎn)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(jí)數(shù)少，對(duì)出氣化界區(qū)的合成氣水氣比要求低，氣化工段與變換工段的副產(chǎn)蒸汽總量大。

   作者簡(jiǎn)介：管清亮，男，1988年10月出生，博士研究生學(xué)歷，高級(jí)工程師，2015年畢業(yè)于清華大學(xué)熱能工程系，主要從事煤氣化和煤炭清潔高效利用技術(shù)研究和開發(fā)工作。

撰稿 | 管清亮

編輯 | 李瑞丹

審核 | 岳軍