干煤粉气化中的GSP和SHELL工艺，代表了当今世界第三代煤气化技术的先进水平。由于这两种工艺具有煤种适应性广，能处理高灰低热值煤和高灰熔点煤的特点，正受到越来越多的关注。两种工艺气化炉进料均为干煤粉且气化介质为蒸汽和氧气，因此气化炉反应温度高，所生成的合成气中CO含量较高，而水气比相对较低（相对于德士古水煤浆加压气化工艺），这就给变换系统的设计，尤其是第一中温变换炉的设计增加了一定的难度，如何保证在这种气体成分下变换炉不超温是大家关心的问题。
1 超温原因分析
变换炉每变换1%的CO（湿基），则产生10～11 ℃的温升。变换反应一般在较低的温度，如240℃下开始，开始时由于CO和水蒸气浓度较高，而CO2和H2含量相对较低，正反应速度快。随着反应的进行，不断放出反应热，气流温度快速升高，正逆向反应速度常数均增加，但由于反应物CO和水蒸气浓度减少而生成物CO2和H2浓度增加，使逆反应速度逐渐升高，正反应速度逐渐降低，也就是总的反应速度逐渐降低，直至趋近于零，正逆反应速度相等，反应达到化学平衡，这时气体成分、气流温度和床层温度达到相对稳定。
对于德士古合成气，CO为45%（干基，体积分率），水气比R＝1.4，CO折算为湿基含量为18.75%，即使CO＋H2O＝CO2＋H2这一反应不受化学平衡的限制，即CO完全变换，床层温升也只有188～206 ℃。若入口温度为240 ℃，则床层热点温度为428～446 ℃，仍不会超温。而对于干煤粉气化生产的合成气来说，CO为65%（干基，体积分率），水气比R＝1.1，若CO不受化学平衡限制地进行变换反应，则床层温升将达到310～340 ℃，热点温度将达到550～580 ℃，会造成严重超温。此时再发生其他反应，如甲烷化，则变换炉将出现“飞温”现象，造成严重事故。即使考虑化学平衡对变换反应的影响，床层温升没有那么大，但仍不能避免超温事故的发生。
2 变换炉床层温升计算
2.1 计算依据
计算是基于干煤粉加压气化工艺通常操作工况下的气体成分及不考虑化学反应速度这两点来计算的。
（1）气体成分
CO 65%
CO2 4.3%
H2 23.7%
N2＋Ar+CH4 7%
水气比R 1.15
（2）....
