(新版)清华水冷壁炉和航天炉的综合对比2011.9.23(修改)
二代清华炉(水冷壁型)
二代清华炉（水冷壁型）2005年第二代清华炉水煤浆水冷壁技术投入研发，工业装置于2011年8月在丰喜投入运行，与第一代清华炉一样，首次投料即进入稳定运行状态，并全面实现了研发和设计意图：水冷壁产生蒸汽从气化炉吸取的热量与炉外壁温降为气化炉节约的热量平衡，气体质量与耐火砖炉相当，不必每年数次更换锥底砖，定期更换全炉耐火砖，为“安稳长”运行节约投资及运行费用创造了条件，扩大了原料煤的适应性。
与现有各类型干粉给料气化技术相比水煤浆给料的稳定性无庸置疑。
同比有效气成分与干粉给料方式相当。
第二代水冷壁清华炉技术的综合性能在现有气流床气化技术中已取得明显优势。
水冷壁清华炉煤气化技术的八大优势：★安全性强：水冷壁采用热能工程领域成熟的悬挂垂直管结构，既保证了水循环的安全性又避免了复杂的热膨胀处理问题。
水循环按照自然循环设计，强制循环运行，紧急状态下能实现自然循环，最大限度保证水冷壁的安全运行。
★煤种适应性强：气化温度不受耐火材料限制，可达1 7 0 0℃或更高，气化反应速度快，碳转化率高，煤种适应性好，能够消化高灰分、高灰熔点、高硫煤，易于实现气化煤本地化。
★系统运转率高：装置运行连续稳定，年运行时间可达到8 0 0 0 h。
★稳定性好：水煤浆气化工艺成熟。
用水煤浆进料稳定可靠，水冷壁挂渣稳定。
水煤浆运行安全可靠，避免了粉煤进料不稳定、易燃、易爆、易磨损泄漏等难题。
★环境友好，节能高效：炉温高，残炭含量低，排渣成颗粒状，易于收集处理；废水无难处理污染物；制浆可处理污水。
★系统启动快：组合式点火升温过程简化，点火、投料程序一体化完成。
水煤浆投料点火采用独特的“火点火”技术，气化炉从冷态到满负荷仅需五小时。
★气化压力高：气化压力不受原料输送系统影响，可根据后续工段要求进行更加合理的选择，实现与甲醇合成等压，降低能耗。
★国产化程度高：设备材料及制造工艺1 00％国产化，相对于国内运行的其它加压煤气化技术，投资节约3 O％～5 0％，为大型煤化工企业的技术选型提供了新的选择。
煤气化技术对比
B. 水煤浆气化对煤质要求 a）GE 水煤浆气化对煤质适应性较广。除褐煤、泥煤及热值低于 22940kJ/kg，灰熔点高于 1350℃的煤不太适用外，其他粘结性煤，含灰量较 高的煤，石油焦，烟煤均可作原料。 b）煤中灰含量对消耗指标的影响，煤中的灰含量增加会增加氧气的消 耗，同时也增加每 m3（标）（CO+H2）气体的煤消耗量，一般煤中灰含量从 20%（wt）降到 6%（wt），可节省 5%无灰干基煤消耗，节省氧气消耗 10% 左右。 c）煤的灰熔点，由于气化炉内操作温度一般在煤的灰熔点 T3 以上通常 要高 50~100℃，鉴于炉内耐火材料承受耐高温的限制，要求煤的灰熔点 T3 不要超过 1350℃，如果煤的性质较好，而灰熔点较高一些，可采取加助熔剂 如石灰石，石灰粉等把灰熔点降下来，以保护炉内耐火材料使用寿命。 d）煤的可磨性，煤的可磨性是指煤可磨碎的难易程度，通常用哈氏指 数（Hardgrove Index）来表示。 一般希望哈氏指数大，这样的煤磨煤所消耗的功就小，可节省能量。 e）煤的成浆性，水煤浆气化炉是将煤制成煤浆送入气化炉，故对煤的 成浆性很重要，例如褐煤成浆性很差就不宜选作原料，在选用原料煤时除正 常工业分析，一定要进行成浆试验，制成煤浆浓度最好在 60%（wt）以上。 浓度越高，耗氧量越少。 C. GE 水煤浆气化的三种不同流程 根据气化后工序加工不同产品的要求，加压水煤浆气化有三种工艺流 程，激冷流程，废锅流程和废锅激冷联合流程。对于合成氨生产多采用激冷 流程，这样气化炉出来的粗煤气，直接用水激冷，被激冷后的粗煤气含有较 多水蒸气，可直接送入变换系统而不需再补加蒸汽，因无废锅投资较少。如 对产品气用作燃气透平循环联合发电工程则多采用废锅流程，副产高压蒸汽 用于蒸汽透平发电机组。对产品气用作羟基合成气并生产甲醇仅需要对粗煤 气进行部分变换，通常采用废锅和激冷联合流程。亦称半废锅流程即从气化 炉出来粗煤气经辐射废锅冷却到 700℃左右，然后用水激冷到所需要的温度， 使粗煤气显热产生的蒸汽能满足后工序部分变换的要求。
3-清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择思考
5
江苏华昌化工股份有限公司
Describe a vision 合成氨 of company or 正在建设（2+1） strategic 丁辛醇 contents.
6
华电新疆昌吉能源化工有 气化炉 直径：2800mm， 压力：6.5MPa 限公司 山东金诚化工科技有限公 气化炉 直径：2600mm， 压力：6.5MPa 司 中盐德邦（江苏）化工股 气化炉 直径：2800mm， 压力：6.5MPa 份有限公司
The water flow rate during the period of power loss of the whole plant
3.1.4 单炉可用率更高的水煤浆气化技术
采用水冷壁结构，从而不必每年停车更换锥底砖（需要15天左 右），定期更换全炉向火面砖（需要2个月），单炉年运转可达 8000小时以上，为系统不配置备用炉创造了条件 新的烧嘴冷却结构和冷却流程，烧嘴的热应力降低，使用寿命 为现有烧嘴的2倍以上 气化炉启动快，系统响应快；烧嘴使用寿命长。
使用140天后的工艺烧嘴，预计寿命可以达到180天
3.1.5 成本大幅度降低的水冷壁气化技术
承压钢壳温度比耐火砖炉气化炉降低100℃左右，减少散热损失；
钢壳材料要求降低，制造成本降低
时外壳温度降低也减少了气化炉的散热量，热效率提高。
3.2 改造在用的耐火砖气化炉
主要效益
Description of the contents
9
新疆天业集团天辰化工有限 12 公司
13 14
气化炉 直径：2800mm， 压力：6.5MPa
正在设计（2）
乙二醇、1,4丁二 醇，甲醇
兴安盟乌兰泰安能源化工有 限公司
原来锅炉受热部分的“大哥大”是水冷壁
原来锅炉受热部分的“大哥大”是水冷壁北极星招聘招聘动态实时知晓敷设在锅炉炉膛四周，由多根并联管组成的水冷包壳。
主要吸收炉膛中高温燃烧产物的辐射热量，工质在其中做上升运动，受热蒸发。
（一）、简介：水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。
它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。
水冷壁最初设计时，目的并不是受热，而是为了冷却炉膛使之不受高温破坏。
後来，由于其良好的热交换功能，逐渐取代汽包成为锅炉主要受热部分。
敷设在锅炉炉膛内壁、由许多并联管子组成的蒸发受热面。
水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,在管内产生蒸汽或热水，并降低炉墙温度,保护炉墙。
在大容量锅炉中，炉内火焰温度很高，热辐射的强度很大。
锅炉中有40～50％甚至更多的热量由水冷壁所吸收。
除少数小容量锅炉外，现代的水管锅炉均以水冷壁作为锅炉中最主要的蒸发受热面。
（二）、分类：光管式水冷壁：由一般的锅炉钢管组成。
这是构造最简单的水冷壁，管子排列越密对炉墙保护效果越好。
优点是可以采用一般的无缝钢管，更换水冷壁管比较方便，缺点是炉墙温度仍然较高，需要采用耐火砖重型炉墙，锅炉的钢架要加强，炉墙的漏风较大。
老式高压锅炉和中、小型锅炉采用较多。
管子排列越密对炉墙保护效果越好。
炉墙广泛采用轻质耐火材料和保温材料。
这些材料可以砌成炉墙，也可敷设在水冷壁上成为敷管式炉墙以便于安装。
膜式水冷壁：将鳍片管（或扁钢与光管）相互焊接在一起组成的整块管屏。
膜式水冷壁是用扁钢把钢管连接成一个整体。
它的优点是气密性好；管屏外侧仅需敷以较薄的保温材料，炉膛高温烟气与炉墙不直接接触，有利于防止结渣；管屏可在制造厂成片预制，便于工地安装。
大容量，高温高压锅炉多采用膜式水冷壁它的优点是气密性好；管屏外侧仅需敷以较薄的保温材料，炉膛高温烟气与炉墙不直接接触，有利于防止结渣；管屏可在制造厂成片预制，便于工地安装。
销钉式水冷壁又称刺管式水冷壁：它是按照要求在光管表面焊上一定长度的圆钢，利用销钉可以牢固地在水冷壁上敷设耐火涂料，用以构成卫燃带、液态排渣炉渣池及熔渣段，以及旋风炉的旋风筒。
清华炉托起中国煤化工的强国梦讲解
清华炉：托起中国煤化工的强国梦2013-03-13 10:56:37 来源：中国网查看评论进入光明网BBS 手机看新闻党的“十八大”报告提出了“实施创新驱动发展战略”，正是在“创新”理念的指引下，我们国家近些年来，在众多科技领域都取得了令人欣慰的突破和发展。
其中，以神舟号飞船和蛟龙号深潜器为代表的“上天入海”创新领域因为公众关注度高，便广为社会和大众所知，而在一些基础科研领域和工业领域的创新，尽管不太为普通人所了解，但其“创新发展”所取得成绩的意义，也同样是巨大的。
在这当中，我国煤化工领域的一项重要成果和突破——“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”（以下简称第二代清华炉技术）便尤其值得人们关注。
煤化工大国的尴尬中国是一个多煤、贫油、少气的国家，正因为如此，煤炭在我国的能源消耗中，始终占有非常大的比例。
据《（2012）中国能源发展报告》显示，2011年中国煤炭消费34.25亿吨，占能源消费总量近7成。
远远高于世界平均水平。
在我国消耗的煤炭中，有相当一部分是用作煤化工，因此如今我国还是世界上最大的煤化工生产国家，世界其他所有国家的煤化工加起来也达不到中国规模的1/3。
煤化工行业的关键技术之一是煤气化技术，而煤气化技术的核心便是气化炉，可以说，气化炉水平的高低是直接制约煤化工企业经济效益与安全环保问题的关键性硬件因素。
而在这一领域，在刚刚打开国门的改革开放之初，我国与发达国家的先进水平相比，存在着较大的差距。
于是，从上个世纪八十年代起，国外行业巨头们便纷纷“抢滩登陆”，竞相要在庞大的中国市场“分得一杯羹”。
在随后二十多年时间里，数量众多的各种国外气化炉技术被引进，这使得中国企业在付出巨额引进资金的同时，还承担了巨大的风险：不仅是因为一些引进技术在国外就尚属“试验阶段”，中国成为了“试验场，”而且即使是一些在国外已经成熟的技术，在中国还因为煤质等因素，存在着“水土不服”的问题。
例如，尽管壳牌煤气化技术先进，但并非十全十美，有些企业引进后要经历漫长的调试才能投产，部分企业为此还追加了高达上亿元的投资；投资数亿元建于上海的世界上惟一工业化的U-Gas引进气化装置，早已于2003年退出历史舞台……一方面，需要打破这种“乱象”和“尴尬”，而另一方面的情况则是——为摆脱对石油的过度依赖和调整化工原料结构，在一个相当长的时期内，煤化工行业都是我国需要大力发展的产业，因此有行业权威专家认为，到2020年，我国对煤气化炉的需求量将达到2250套。
清华炉的应用2
配技术制浆，一方面提高水煤浆的浓度，将水煤 浆的浓度提高到70%左右，另一方面，将煤浆的 平均粒径细化，使其平均粒径小于等于50μm,提 高其反应活性。 8、在第四台气化炉的建设中，采用水冷壁形式，可 以气化灰熔点为1600℃的煤。
3、气化炉燃烧室与传统的水煤浆气化炉相比，直筒 段加长了400mm，燃烧室容积增大。
4、气化炉激冷室取消了上升管，气体直接从下降管 进入水中，然后送往后工段，气化炉液位较稳定 带水量减少。
2020/3/3
山西阳煤丰喜（集团）股份有限公司
13
气化炉的创新
5、下降管加雾化水，减小激冷室的带水量。 6、采用活性很低的白煤作为气化原料（阳泉白煤的
2019年在国内可以比较的有四种技术：
1.德国鲁奇炉：以碎煤为原料，主要应用厂家有
天脊集团（原山西化肥厂）、义马煤气化厂、
哈尔滨气化厂。此煤气化工艺成熟，但存在以
下问题：第一、气体中含有焦油，处理流程长
，第二、气体中甲烷含量较高，还需配套建设
甲烷转化装置；第三、污水难于处理，至今没
有一种有效的处理方法。
24
氧气分级与不分级气化运行数据比较
项目
不分级
分级
有效气成分(CO+H2) % 比氧耗 Nm3O2 /kNm3(CO+H2)
比煤耗 kg煤 /kNm3(CO+H2)
碳转化率 ％
81.2 390.5 570.7 96.8
82.87 370.4 555.9 97.91
2020/3/3
山西阳煤丰喜（集团）股份有限公司
，第三台气化炉设备已全部到货，目前正在安
清华大学热力计算
12稀相段水冷壁面积Hxx m2包括出口展开面积428.63 13分离器进口宽度B m#VALUE! 14分离器进口高度H m#VALUE! 15分离器进口面积Ac m2#VALUE! 16分离器进口涂层面积H m13.76 5 水冷屏结构计算
1水冷屏横向管排数zsl－0.00 2横向节距s1mm6830.00 3水冷屏管径d mm60.00 4水冷屏管厚度d mm 5.00 5水冷屏管节距s mm80.00 6鳍片厚度dd1mm 5.00 7水冷屏深度方向管数l12 8水冷屏高度12.00 9受热面积H m20.00 10屏区水冷壁涂层面积H m20.00 11水冷屏平均高度Hhh m12.35 6 分离器结构计算
1分离器数量n-2 2分离器直径D mm#VALUE!
3分离器前进口宽度b1mm#VALUE!
4分离器后进口宽度b2mm#VALUE!
5分离器进口高度a mm#VALUE!
6分离器上升速度V0m/s 5.65 7分离器竖直段高度h mm#VALUE!
8分离器总高度H mm#VALUE!
9分离器锥段高度b6mm#VALUE! 10分离器锥角a o18 11分离器锥段长度LBN mm#VALUE!。
水煤浆气化清华炉的运行情况及业绩考察
城 矿业集 团鑫晟 煤 化工 的改造 工作 已经开始 。 ７ 考察 总结及 前景 分析 通 过实 地考 察 及 技 术交 流 ， 清 华二 代水 冷壁 气 化 炉在 实 际生 产运 行 过 程 中 的确具 有上 述 优点 ， 虽 然 还存 在风 险 ， 但通 过交 流认 为风 险可控 ， 若改 造项 目再 取得 成 功 ， 清 华 二代 水 冷壁 气 化炉 前 景应 该是 无限光 明 的。 ［ 参 考 文献 ］ Ｅ ｌ － １ 唐宏 青 ．现代煤 化 工新技 术［ Ｍ］ ．化学工 业 出
更 能直 接反 映气化 炉的炉 温 ， 操作 工可 以及 时处理 ， 避免 事故扩 大 。 ③ 煤种 适应性 强 。 耐 火 砖气 化炉 由于受 到耐火 砖 的限制， 对煤种的灰熔点要求很高， 一般要求煤的 灰 熔点不 能超 过 １ ３ ５ ０ ℃。 清华二代 水冷 壁气化 炉对 煤 的灰熔 点可 以适 当 放宽 ， 一般要 求煤 的灰熔 点不 能超 过 １ ４ ５ ０ ℃。 丰喜集 团临猗 分公 司对清 华炉 专烧 高灰熔 点煤 （ 灰熔 点在 １ ４ ５ ０ ￣左右 ） 进行 过 ７ ２小 时测试 ， 经过 测
４ 存在 的风 险
试除产蒸汽量略有增加以外 ， 其余参数变化不大。 用 事实证 明 了该 气化 炉煤种 适应 性强 的特 点 。 ④ 烧 嘴运行 时 间长 。耐 火砖 气化 炉烧 嘴一 般运 行 时间为 ６ Ｏ天 ， 如煤 质好 ， 烧 嘴头 部 进行 特殊 处理 ， 有 时也可达 到 １ ０ ０天 。 烧 嘴冷 却采 用盘 管 ， 压力 也 比 气 化 炉 压力 低 ， 水冷盘管极易损坏 ， 水 冷盘 管损 坏 后， 高温 、 高压 煤 气将 会 直 接进 入 烧 嘴冷 却 水 系统 ， 必须 立即停 车 。 烧 嘴冷 却水采 用４ ０ ￣ Ｃ左 右的低 温水 ， 烧嘴 内外温 差大 ， 承受 的热应 力也 大 ； 同时低温 冷却 水会 产生露点 腐蚀 、 硫腐 蚀等 。 清华 二 代 水 冷 壁 气 化 炉 烧 嘴冷 却 采 用 夹 套 结 构， 烧 嘴冷却 水采用 汽包 的锅 炉水 ， 温度 ２ ５ ０ ℃以上 ， 烧 嘴运行 的 工艺 条件 得 到 优化 ， 耐 火 砖气 化 炉 烧嘴 存 在 的露 点腐 蚀 、 硫腐 蚀和 应力 腐 蚀等 难 题 都 得到 解决 。烧嘴冷却采用夹套结构 ， 没有突 出部件 ， 不易 损坏 ， 烧嘴冷 却水 压力 比气化 炉 高 ， 即使 烧嘴冷 却水 泄漏 ， 也不必立即停车。 水冷壁气化炉的烧嘴运行时 间可 以保 证 连续运 行 １ ２ ０天 以上 。 ⑤单 炉运 转 时 间长 。耐 火 砖 气 化 炉 一 般 运 行 ４ ０ ０ ０ ￣５ ０ ０ ０ 小 时后 需要 更换锥 底砖 ， 时 间需要 ２ ０天 左右； 运行 １ ０ ０ ０ ０小 时 左 右 ， 需 要 更换 向火 面 砖 ， 时 间需 要 ６ Ｏ天左 右 。年运 转时 间最 长 ６ ５ ０ ０ 小时， 对 于 化工生产来讲 ， 需要设置备用炉。 水冷壁气化炉无需换砖 ， 仅需定期停炉更换烧 嘴 并进行 系统清理 ， 单 炉年 运转 可 以达 到 ８ ０ ０ ０小 时
新清华水冷壁炉和航天炉的综合对比修改
(新版)清华水冷壁炉和航天炉的综合对比(修改)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：260万吨/年合成氨装置清华水冷壁炉和航天炉的综合对比一、空分系统根据气化工序用气要求，航天炉配套空分为40000Nm3/h（氧气压力5.5Mpa），清华炉配套空分为45000 Nm3/h （氧气压力8.7 Mpa）。
两套空分装置制氧能力相差不大，装置消耗接近。
由于清华炉配套空分装置压缩机组轴功率较大，高压板式换热器及氧气管道压力等级较高，设备投资高于航天炉配套空分装置,清华炉配套空分装置总投资2.7亿，航天炉配套空分装置总投资2.4亿。
空分性能对比表航天炉清华炉操作压力（MPa） 5.500 8.700循环水消耗(Nm3/t) 10550 12350综合能耗（Kw.h/Nm3O2）0.6147 0.62663二、煤制备单元清华炉煤浆制备采用湿法磨煤方式，在磨煤机内加入煤、水、添加剂和甲醇废液进行研磨，制出浓度在60-65%的水煤浆。
航天炉粉煤制备采用干法磨煤方式，在磨煤机内加入煤、高温惰性气体，制出粒度小于90微米占80%以上、水含量小于2%的粉煤。
煤制备系统设备对比表对比项目航天炉清华炉主要设备中速球磨机、循环风机、粉煤袋式过滤器、惰性气体发生器、粉煤贮罐、粉煤锁斗、粉煤给料罐棒磨机、低压煤浆泵、高压煤浆泵、大煤浆槽功耗制备一吨粉煤(干基)耗电：25.3KW输送一吨粉煤(干基)耗电：60.7KW 合计:86KW 制备一吨煤浆(干基)耗电：16.7KW输送一吨煤浆(干基)耗电：7.7KW 合计: 24.4KW燃料气耗能制备一吨粉煤(干基)燃料气耗能：0.5GJ 无注：1、煤浆浓度按60%核算；2、原煤含水量按15%核算，干煤粉含水量按2%核算；3、燃气干燥能量利用率按70%核算。
4煤制备性能对比表对比项目航天炉清华炉安全性1、粉煤制备是在高温下运行，挥发份易挥发，容易发生自燃、爆炸事故，安全可靠性差。
航天炉详细介绍
规范执行，整体热处理消除热应力。 ⒍烧嘴的设计寿命大大延长 水冷夹套式烧嘴冷却方案，可保证烧嘴长周期运行稳定可靠。设计寿
命20年，烧嘴头部局部维护时间6月一次。
2006-11-26
9
HT-L粉煤气化装置的技术特性
2006-11-26
3
液体火箭发动机燃烧基础研究成果
利依
用托
航航
大推力发动机
上面级发动机
天天
产动
品力
研技
制术
水力试验台
液流试验台
条积
件累
2006-11-26
高速泵试验台
安全阀试验台
4
2006-11-26
主要内容
1 国内煤气化技术的发展现状 2 HT-L粉煤气化装置的技术特性 3 主要技术参数指标 4 工艺流程 5 关键设备结构及应用
粉煤煤气化烧过的煤种的特性
煤种分析项目
粉煤气化炉烧过的煤 种数据范围
总水(AR;%)
4.5-30.7
灰分(%;MF)
5.7-35.0
含氧(%;MF)
5.3-16.3
总硫(%;MF)
0.3-5.2
总氯(%;MF)
0.01-0.41
Na2O(%:on Ash) 0.1-3.1
K2O(%:on Ash) 0.1-3.3
固液渣层温度场
管壁、渣钉、SiC附近温度场
2006-11-26
23
主要技术参数指标
空分装置技术性能
产品名称
氧气 液氧 高压氮气 液氮 中压氮气 液氩
工厂空气
仪表空气
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60万吨/年合成氨装置
清华水冷壁炉和航天炉的综合对比
一、空分系统
根据气化工序用气要求，航天炉配套空分为40000Nm3/h（氧气压力5.5Mpa），清华炉配套空分为45000 Nm3/h （氧气压力8.7 Mpa）。
两套空分装置制氧能力相差不大，装置消耗接近。
由于清华炉配套空分装置压缩机组轴功率较大，高压板式换热器及氧气管道压力等级较高，设备投资高于航天炉配套空分装置,清华炉配套空分装置总投资2.7亿，航天炉配套空分装置总投资2.4亿。
空分性能对比表
二、煤制备单元
清华炉煤浆制备采用湿法磨煤方式，在磨煤机内加入煤、水、添加剂和甲醇废液进行研磨，制出浓度在60-65%的水煤浆。
航天炉粉煤制备采用干法磨煤方式，在磨煤机内加入煤、高温惰性气体，制出粒度小于90微米占80%以上、水含量小于2%的粉煤。
煤制备系统设备对比表
注：1、煤浆浓度按60%核算；
2、原煤含水量按15%核算，干煤粉含水量按2%核算；
3、燃气干燥能量利用率按70%核算。
煤制备性能对比表
三、气化单元
清华炉和航天炉均采用水冷壁衬里，煤种适应性广，可实现原料煤本地化。
同时升温投料时间短，2-3小时内就可实现从冷态到开车。
目前已在丰喜安全运行的清华炉实现了全套设备国产化。
从操作压力看，航天炉（包括SHELL炉和GSP炉）气化技术主要受煤粉输送系统的限制，压力最高达4.0MPa，气化温度在1400℃—1600℃之间，气化压力受到限制。
清华炉气化技术采用水煤浆加压气化，可以根据系统的要求进行配置，气化压力最高达8.7Mpa。
采用高压气化工艺生产合成气，可以降低后段的压缩能耗。
气化系统设备对比表
气化系统性能对比表
四、变换系统对比
从合成气成分看，航天炉合成气中CO含量65%，清华炉合成气中CO含量只有43%，对于生产合成氨，航天炉变换工段比清华炉多一级变换，无疑将增加变换单元的处理难度，使投资和运行成本上升。
所差一级在清华炉中已在清华炉气化过程中完成。
变换系统对比表
五、净化系统对比表
净化系统对比表
六、压缩、氨合成、冷冻系统对比表
压缩、氨合成、冷冻系统对比表
七、系统综合能耗对比表
系统综合能耗对比表
八、总投资对比表
总投资对比表
九、结论
1、安全性：
1)粉煤制备是在高温下运行，挥发份易挥发，容易发生自燃、爆炸事故，安全可靠性差；水煤浆制备安全可靠
性高。
2)清华炉水冷壁系统可以实现自然循环；
3)清华炉联锁控制系统简单、安全保障性强；航天炉联锁控制系统复杂，安全保障性差。
4)煤粉在密闭空间更容易爆炸。
2、稳定性：
1)清华炉采用水煤浆进料，计量精确，炉温波动较小，操作稳定性好；航天炉采用干粉进料，干煤粉进料难以精
确测量，炉温波动较大，操作稳定性差。
2)煤种波动对清华炉来说，只需对氧煤比进行简单调节；煤种波动对航天炉来说，需要对输煤系统进行重新标定，
调整进料参数。
3)清华炉只有一条进料系统，调节简单、稳定；航天炉有三条煤粉进料管线，调节复杂、稳定性差。
4)航天炉与清华炉有相同的运转率，在本工程中航天炉采用两开无备炉，清华炉采用两开一备，且投资相差不多，
但系统稳定性更好。
3、投资：
1)航天炉用煤需要烘干，原料煤场需要封闭，清华炉则不需要。
2)清华炉与航天炉相比，从煤制备到合成压缩机进口，清华炉6.5MPa系统比航天炉4.0MPa系统少投资8600
万元。
3)航天炉系统比清华炉系统的合成压缩机组投资多2000万元。
4、运行费用：
1)清华炉比航天炉吨氨少耗1.76GJ，折电488KW，每度电以0.45元计，吨氨节约成本219.6元，年节约成本
1.3亿元；或折5500Kcal的煤76Kg，年节约煤45800吨，每吨煤以600元计，年节约成本2748万元。
综上所述，清华炉无论从安全性稳定性、投资、运行费用都优于航天炉。