韦华璋， 李泰山， 毛 炜

(1. 贵州航天迈未科技有限公司， 贵阳 550300；2. 内蒙古伊泰化工有限责任公司， 内蒙古鄂尔多斯 017400)

煤气化是以煤、半焦或焦炭为原料，以空气、富氧(纯氧)、水蒸气、二氧化碳(CO2)或氢气(H2)为气化介质，使煤经过部分氧化和还原反应，将其中所含的碳、氢等物质转化为以一氧化碳(CO)、H2、甲烷等可燃组分为主的气体产物的多相反应过程[1]。现代煤气化技术的气化温度一般为1 200～1 600 ℃，气化压力为4.0～8.7 MPa，反应后的粗合成气与熔融态的灰渣一起落入气化炉下部的激冷室中，温度降至200～250 ℃，因此出气化界区的粗合成气中含有大量的水蒸气。为核算粗合成气中有效气(CO+H2)的产量，需要计算粗合成气的水气比。

水气比是粗合成气中水蒸气的物质的量与其他气体的物质的量之比，其作为煤气化工艺的一个重要指标，是计算煤气化装置比氧耗和比煤耗等性能参数[2]的基础，对评判气化技术的气化效率、综合能耗及运行经济性等具有直接影响。

1 水气分压法

目前，行业内对水气比的计算多采用水气分压法，该方法是通过水蒸气表查出某一温度和压力下的饱和蒸汽压力，然后用水的饱和蒸汽压力除以干气部分的气体分压[3]，具体计算公式为：

(1)

式中:WGR为水气比；psv为粗合成气温度下水的饱和蒸汽压力，MPa；p0为粗合成气的压力，MPa。

水气分压法具有公式简单、参数少、便于计算等优点。该计算方法的缺点是没有考虑高温、高压下粗合成气中水(H2O)分子的非理想特性，导致计算结果与实际水气比存在一定差距。……