典型煤种CO_2气化过程中产物的析出特性

CO2气氛下在热重分析仪上对3种典型煤种分别进行了气化实验,与便携红外分析仪连用,详细研究了煤气化产物与温度、煤种的关系。结果表明：气化温度在500～800℃之间,C煤的甲烷生成速率较高,但焦炭与水蒸气的气化反应较慢,但温度达到1 000℃时甲烷会分解;在热重分析仪中,高灰分阻碍了气化反应的进行,400～1000℃过程中失重曲线较平缓,在1 000℃之后,TG曲线有了明显的变化;煤化程度越低,越有利于挥发分的析出,有利于提高气化过程中CO和CH4的析出量,而且降低了有机硫（COS）的析出量。     

二氧化碳捕获与封存技术经济评估

相对于美国与欧洲,台湾天然气价格相对昂贵许多;因此使用燃煤IGCC+CCS在台湾将更具优势.本研究采用IEA参数设定与美国、欧洲及台湾燃料价格,以RETScreen进行技术经济分析,计算2020年IGCC、IGCC+CC(S)与NGCC电厂的上网电价、最适碳价及经济可行的时间.结果显示2020年NGCC上网电价(146.70美元/MWh)高于IGCC+CC电价(111.60美元/MWh)与考虑碳运输与储存成本的IGCC+CCS(127美元/MWh),其代表意义为尽管在没有碳税的前提下,IGCC+CCS在台湾仍较具优势.相比之下,美国因为天然气价格便宜,其IGCC+CCS在2030-2035年才有机会代替NGCC.台湾实证也显示当CO2价格在2020年为60～70USD/t-CO2,IGCC+CC较IGCC加上碳交易划算;当考虑碳运输与储存成本后,CO2价格必须高达90～100USD/t-CO2,IGCC+CCS才划算.本研究建议:1)将CCS技术纳入台湾能源政策的低碳能源选项;2)及早兴建CCS示范电厂;3)发展IGCC+CCS取代NGCC.     

烟煤在双流化床中气化特性初步实验研究

利用一套高3m的双流化床煤气化实验系统,以烟煤为燃料进行了气化初步实验研究.烟煤在气化炉中进行热解气化,生成的半焦经下返料器送入燃烧炉进行燃烧,通过高温循环灰携带能量供给气化炉.通过调整气化炉内料层高度改变燃料在气化炉内的停留时间,从而影响气化效果,料层高度可以通过气化炉内压差进行监测.烟煤气化达到稳定工况时,燃烧炉和气化炉的温度和压差基本保持稳定.燃气热值为5.53 MJ/m3,尚未达到中热值标准,原因在于实验装置规模较小导致散热损失较大,同时返料器以空气为返料风降低了燃气品质.     

热解温度和恒温时间对锦界煤焦-CO_2气化活性的影响

在化学反应动力学控制实验条件下,利用自建固定床实验台研究了常压、不同气化温度下热解温度(650℃、800℃、900℃)、恒温时间(8 min、30 min、60 min)对锦界煤焦等温CO2气化反应活性的影响,并用不同模型求算动力学参数,实验结果表明:随着热解温度的提高和恒温时间的延长,锦界煤焦的气化活性逐渐降低,活化能逐渐增加。热解温度对锦界煤焦气化活性的影响比恒温时间的影响显著些。     

玉米芯热重分析及气化反应动力学研究

利用热重分析实验得出玉米芯气化可大致分为3个阶段：水分蒸发、挥发分析出和焦炭阶段．研究表明,当升温速率为20℃／min时,物料的最大失重率只有85．75％,在所有的升温速率中最小;当升温速率为10℃／min时,物料的最大失重率可达到97．94％．以升温速率为5℃／min的热重曲线研究玉米芯气化过程中的挥发分析状况,当温度在250℃-330℃时,气化反应属于2级反应,其拟合方程Y=-2332．3x-7．9534,活化能E和指前因子A分别为19．4kJ／mol和3．4×10^4min;温度在330℃～530℃时,气化反应属于1级反应,其拟合方程Y=-1960．5x-9．7076,活化能E和指前因子A分别为16．3kJ／mol和5．0×10^1min^-1．     

流量计在大型水煤浆制氨装置上的选型及应用

结合水煤浆加压气化制合成氨的工艺流程和特点，提出流量计选型和安装时着重考虑的问题，介绍流量计在渭河化肥厂合成氨装置上的应用情况。     

煤焦二氧化碳气化动力学研究(Ⅱ)非等温热重法

利用热失重仪以恒升温速率（非等温）法研究煤焦-CO2气化反应，并用Ozawa法和单一升温速率法来求解动力学参数。结果表明：Ozawa法和单一升温速率法求解得到的动力学参数差异大；单一升温速率法求得的不同升温速率下表观活化能和指前因子呈线性相关性；表现活化能随升温速率增加呈线性减小。     

气化炉炉衬结构改造小结

分析了气化炉炉壁超温的原因。从炉衬材料和结构两个方面入手,对炉衬结构进行改造,基本解决了炉壁超温的难题。     

新型近零排放煤气化燃烧利用系统的优化及性能预测

针对所构建的以CO2接受体法气化为基础的新型近零排放煤气化燃烧利用系统,以热力学平衡计算软件包FactSage5.2来预测气化炉及燃烧炉的产物组成。在此基础上建立了基于物质平衡、能量平衡的系统效率计算方法。以提高系统效率为目标,对系统压力和气化炉碳转化率这两个重要参数进行了优化。结果表明,系统效率随操作压力和气化炉碳转化率增加而呈上升趋势。在综合考察压力和碳转化率对系统效率、气化炉和燃烧炉性能的影响规律后,比较合适的系统压力和气化炉碳转化率分别为2.5MPa和0.7。在该运行参数下,系统发电效率达到了62.1%。若采用先进的氧离子输送膜(ITM)制氧方法,系统效率可提高1.3%。     

煤气化配套空分设备流程的选择

结合煤气化工艺,详细分析了化肥工业、合成甲醇项目、多联产及合成油项目和IGCC发电项目等煤气化装置对空分设备的要求和流程选择,得出了各个项目适用的大型空分设备流程。