殼牌（Shell）干煤粉加壓氣化技術(shù)，屬于氣流床加壓氣化技術(shù)?？蓺饣置?、煙煤、無煙煤、石油焦及高灰熔點(diǎn)的煤。入爐原料煤為經(jīng)過干燥、磨細(xì)后的干煤粉。干煤粉由氣化爐下部進(jìn)入，屬多燒嘴上行制氣。目前國外最大的氣化爐日處理2000t煤，氣化壓力為3.0MPa，國外只有一套用于商業(yè)化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的業(yè)績，尚無更高氣化壓力的業(yè)績。這種氣化爐是采用水冷壁，無耐火磚襯里。采用廢熱鍋爐冷卻回收煤氣的顯熱，副產(chǎn)蒸汽，氣化溫度可以達(dá)到1400-1600℃，氣化壓力可達(dá)3.0-4.0MPa，可以氣化高灰熔點(diǎn)的煤，但仍需在原料煤中添加石灰石作助熔劑。
    該種爐型原設(shè)計(jì)是用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的，國內(nèi)在本世紀(jì)初至今已簽訂技術(shù)引進(jìn)合同的有19臺(tái)氣化爐裝置，其最終產(chǎn)品有合成氨、甲醇，氣化壓力3.0-4.0MPa。其特點(diǎn)是干煤粉進(jìn)料，用高壓氮?dú)鈿鈩?dòng)輸送入爐，對(duì)輸煤粉系統(tǒng)的防爆要求嚴(yán)格；氣化爐燒嘴為多噴嘴，有4個(gè)對(duì)稱式布置，調(diào)節(jié)負(fù)荷比較靈活；為了防止高溫氣體排出時(shí)夾帶的熔融態(tài)和粘結(jié)性飛灰在氣化爐后的輸氣導(dǎo)管換熱器、廢熱鍋爐管壁粘結(jié)，采用將高溫除灰后的部分300-350℃氣體與部分水洗后的160-165℃氣體混合，混合后的氣體溫度約200℃，用返回氣循環(huán)壓縮機(jī)加壓送到氣化爐頂部，將氣化爐排出的合成氣激冷至900℃后，再進(jìn)入廢熱鍋爐熱量回收系統(tǒng)。返回氣量很大，相當(dāng)于氣化裝置產(chǎn)氣量的80-85%，對(duì)返回氣循環(huán)壓縮機(jī)的操作條件十分苛刻，不但投資高，多耗動(dòng)力，而且出故障的環(huán)節(jié)也多；出廢熱鍋爐后的合成氣，采用高溫中壓陶瓷過濾器，在高溫下除去夾帶的飛灰，陶瓷過濾器不但投資高，而且維修工作量大，維修費(fèi)用高。廢熱鍋爐維修工作量也大，故障也多，維修費(fèi)用也高。據(jù)介紹碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)98-99%；可氣化褐煤、煙煤、無煙煤、石油焦；冷煤氣效率高達(dá)80-83%；合成氣有效氣（CO+H2）成分高達(dá)90%左右，有效氣（CO+H2）比煤耗550-600Kg/Km3，比氧耗330-360M3/Km3（用河南新密煤時(shí)，比煤耗為709Kg/Km3。比氧耗為367.2Nm3/ Km3。所以在這里要說明一點(diǎn)，無論那一種煤氣化技術(shù)，資料上介紹的比煤耗和比氧耗都是在特定條件下的數(shù)據(jù)，確切的數(shù)據(jù)，應(yīng)該在煤試燒后方能獲得，在做方案比較的時(shí)候可以用氣化工藝計(jì)算的方法求得，要在同一個(gè)煤種的數(shù)據(jù)上作評(píng)價(jià)的依據(jù)。）；比蒸汽耗120-150Kg/Km3；可副產(chǎn)蒸汽880-900Kg/Km3。
    我國采用Shell干煤粉加壓氣化工藝的裝置自2006年開始，陸續(xù)投料試生產(chǎn)的，已有好幾家，但是至今尚未達(dá)到長周期穩(wěn)定正常生產(chǎn)。主要的原因是系統(tǒng)流程長，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。當(dāng)采用高灰分、高灰熔點(diǎn)的煤進(jìn)行氣化時(shí)。就會(huì)出現(xiàn)水冷壁能否均勻掛渣的問題、氣化爐頂輸氣管和廢熱鍋爐積灰問題、高溫高壓干法飛灰過濾器除塵效率和能力問題、每天產(chǎn)生的大量飛灰出路問題、激冷氣壓縮機(jī)故障多的問題、水洗冷卻除塵的黑水系統(tǒng)故障問題。該工藝第一次用于化工（尤其是制合成氨、制甲醇、制氫），其除塵凈化、長周期穩(wěn)定正常生產(chǎn)的要求程度，遠(yuǎn)高于發(fā)電，用于發(fā)電尚有燃油（或天然氣）發(fā)電可作為備用發(fā)電，而現(xiàn)在用于化工生產(chǎn)，一個(gè)大型企業(yè)只設(shè)1套設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制系統(tǒng)要求高的煤氣化裝置，不設(shè)備用爐，生產(chǎn)上是沒有保證的。一套新裝置投入生產(chǎn)到正常穩(wěn)定生產(chǎn)，當(dāng)然需要有一個(gè)磨合期，但是不能太長，否則企業(yè)很難承受。本人認(rèn)為可以首先在原料煤上做改進(jìn)，改進(jìn)多出故障的源頭，采用低灰分、低灰熔點(diǎn)的煤為原料，摸索出長周期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)。第二是增設(shè)采用激冷流程的備用氣化爐，在現(xiàn)有Shell爐的基礎(chǔ)上改激冷流程是很難的，應(yīng)該采用多噴嘴下行制氣的氣化爐，比較容易實(shí)現(xiàn)。
    GSP干煤粉加壓氣化技術(shù)，屬于氣流床加壓氣化技術(shù)，入爐原料煤為經(jīng)過干燥、磨細(xì)后的干煤粉，干煤粉由氣化爐頂部進(jìn)入，屬單燒嘴下行制氣。氣化爐內(nèi)有水冷壁內(nèi)件，目前國外最大的GSP氣化爐每天投煤量720t褐煤，操作壓力2.8MPa，操作溫度1400-1500℃，為調(diào)節(jié)爐溫需向氣化爐內(nèi)輸入過熱蒸汽。氣化高灰熔點(diǎn)的煤時(shí)，可以在原料煤中添加石灰石作助熔劑。因采用水激冷流程，所以投資比Shell爐要省得多，兩者投資比是Shell爐比GSP爐=（1.43～1.56）:1，適用于煤化工生產(chǎn)。據(jù)介紹，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)到98～99%，可氣化褐煤、煙煤、次煙煤、無煙煤、石油焦及焦油，冷煤氣效率高達(dá)80-83%，合成氣有效氣（CO+H2）成分高達(dá)90%左右，有效氣（CO+H2）比煤耗550-600 Kg/Km3 ，比氧耗330-360M3/Km3，比蒸汽（過熱蒸汽）耗120-150 Kg/Km3。正常時(shí)要燃燒液化氣或其他可燃?xì)怏w，以便于點(diǎn)火，防止熄火和確保安全生產(chǎn)。有文獻(xiàn)記載，如燒液化氣，以一套日處理720t褐煤的氣化裝置為例，每小時(shí)要消耗777.7Kg液化氣，即每天消耗19t液化氣，以每噸液化氣按5000元計(jì)價(jià)，每天要燒掉9.5萬元，一年2850萬元。如只在開工時(shí)用液化氣，正常生產(chǎn)時(shí)燒自產(chǎn)煤氣，按熱值折算，每小時(shí)要消耗自產(chǎn)煤氣約3500Nm3,以煤價(jià)450元/t計(jì)，自產(chǎn)煤氣成本價(jià)約0.45-0.5元/Nm3，每天要耗掉3.8-4.2萬元，一年就是1140-1260萬元，這筆費(fèi)用很可觀。該氣化爐水冷壁的盤管內(nèi)用壓力為4.0MPa、溫度達(dá)250℃的水冷卻，在盤管內(nèi)不產(chǎn)生蒸汽，只在器外冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中副產(chǎn)0.5MPa的低壓蒸汽。
    GSP煤氣化的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、煤種適應(yīng)性強(qiáng)：可以氣化高灰熔點(diǎn)的煤，對(duì)煤種的適應(yīng)性更為廣泛，從較差的褐煤、次煙煤、煙煤、無煙煤到石油焦均可氣化，也可以用兩種煤摻燒；
    2、技術(shù)指標(biāo)優(yōu)越：溫度1350℃—1750℃，碳轉(zhuǎn)化率99%，CH4<0.1%（V），CO+H2>90%,不含重?zé)N,冷煤氣效率80%(依煤種有所不同)；
    3、氧耗低，煤耗低；
    4、設(shè)備壽命長：水冷壁設(shè)計(jì)25年，燒嘴主體預(yù)計(jì)10年；
    5、開、停車操作方便，且時(shí)間短：從冷態(tài)到滿負(fù)荷約1小時(shí)；
    6、操作彈性大；
    7、自動(dòng)化水平高：整個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，安全可靠；
    8、對(duì)環(huán)境影響?。簾o有害氣體排放，污水排放量小，爐渣不含有害物質(zhì)，可做建筑原料；
    9、工藝流程短，設(shè)備尺寸小，投資少，建設(shè)周期短，運(yùn)行成本低。
    缺點(diǎn)：氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，下部帶輻射式廢鍋，投資高。

                                                                                                                （來源：中國慶華集團(tuán) 王瑗 整理）