气化炉自动建模系统研究

为了减轻建模人员在建模公式推导、逻辑关系推导和编制仿真程序的工作量，设计了气化炉自动建模系统。该系统在反应物为多种气体、多种固体（均考虑为单筛分）的条件下，按照小室模型的框架自动列写相应各个物质的质量、能量平衡方程，并自动生成相应的计算机程序，方便仿真计算。由于该系统避开了工程中常用的纯数值建模的思路，采用了新的数学工具－以符号运算特长的计算机代数系统为计算平台，才使得该系统具有强大的逻辑关系推导能力。该系统在某气化炉的建模过程中得到了验证和示范，事实表明：该系统大大减少了气化炉的建模工作量，特别是减少由于化学反应假定的不同带来的建模复杂性，对于建模与仿真研究新方法的突破有所贡献。     

热焦炉荒煤气应用于气流内热式炉实现煤低温干馏的初步设想

以合理有效的利用焦炉荒煤气的显热为出发点,提出了利用热焦炉荒煤气作为气流内热式低温干馏炉的气体热载体的设想。通过两种不同型式的气流内热式低温干馏炉:内热式中低温热解炉和鲁奇三段炉,对这一设想技术上的可行性作了初步的定性分析,并提出了相应的改造建议。同时分析了实现这一想法可以带来的利益和存在的问题。以热焦炉荒煤气作为气流内热式炉的气体热载体进行煤低温干馏的过程实现了物理能和化学能的综合梯级利用,无论从焦化厂节约能源还是从原煤合理利用的角度来看,其在经济、环境和能量利用方面都是非常有利的。     

一类热动力装置的自动建模系统

针对利用小室建模方法对一类热动力装置的建模过程时存在的推导、编程工作量大的问题,文中先后借助了符号运算方法和纯数值运算方法,设计了能够帮助研究者完成公式推导和编程、自动完成不同条件下偏导数求解的自动建模系统.在气化炉和循环流化床锅炉建模中的应用表明,该系统不但能减少初次建模时的工作量,而且为改变模型的化学反应假定后重新建模带来了方便,有效地提高了模型搭建的工作效率.     

并网风电场可避免费用的计算

建立了包含风电场的发电系统可靠性模型并在此基础上提出了一种计算风电场可避免费用的新方法。计算结果表明,风电场可避免费用中的燃料可避免费用所占的比重最大,其次是环境污染可避免费用,而容量可避免费用所占比重最小。本文提出的有效负荷方法也适用于对其它间歇性能源(如太阳能)发电系统的分析。     

多联产能源系统

在21世纪，我国的能源领域面临能源供应、液体燃料短缺、环境污染、温室气体排放和农村能源结构调整五大问题。以煤气化为核心的多联产能源系统是综合解决这五大问题的重要途径。     

以煤气化为核心的甲醇、电的多联产系统分析(上)

以煤气化为核心的多联产系统是一条解决我国能源领域可持续发展的重要途径。由于是刚刚兴起。多联产系统的详细分析还未见诸文献。基于流程模拟，对甲醇、电的多联产系统的多种设计进行了模拟计算和初步优化，提供的数据将为多联产系统的进一步全面评价和系统选择打下重要的基础。图6表7参5     

解决新疆风能资源大规模开发瓶颈的探讨

本文对如何解决新疆风能资源进行大规模开发时所遇到的瓶颈进行了探讨,提出了一种解决问题的新思路。用详细的数据介绍了新疆丰富的风能资源分布,讨论了在大规模开发时遇到的电网稳定性、有效负荷需求不足以及没有联网电网的支持等问题,最后,根据新疆拥有丰富的天然气资源,提出了采用一种新型的风电-燃气轮机互补发电系统来彻底解决风电场负荷的波动对电网稳定性不利的影响,为新疆的风能大规模开发提供了一种新的可能。     

费托合成*在我国发展的新机遇

目前我国液体燃料严重短缺，环境污染形势也十分严峻，以煤气化核心的多联产能源系统是解决我国未来能源可持续发展的一个重要方向，以煤为原料经“一步法”费托合成生产液体燃料，同时与燃气－蒸汽联合循环结合联合发电是多联产系统的一种方案，文中综述了国外以煤，天然气或生物质为原料生产液体燃料的流程和经济性，论述了费托合成采用“一步法”流程，生产液体燃料同时与燃气－蒸气联合循环结合联产发电是降低成本的有效方法。图4表2参11。     

IGCC系统中空气气化炉与氧气气化炉的对比研究

目前国内对IGCC的研究形成一股热潮,发表了不少研究结果和文章,但都集中在纯氧气流床气化工艺。日本三菱公司近二十年来致力于空气气化IGCC系统的研究,其示范电厂将于2007年投运,但国内对这方面的信息和了解不多。本文基于文献和作者对开发空气气化IGCC系统的三菱长崎研究所的访问和调研,采用Aspen Plus软件,对此系统作了详细分析,并与Shell气化炉和IGCC系统作了对比,得出了一些有益的结论。     

多联产配置是推进我国IGCC系统发展的重要途径

分析了IGCC电站在我国及世界的发展形势,并从经济和技术角度分析了影响其发展的主要因素,重点对多联产系统相对IGCC电站具有更好的经济性和操作灵活性进行分析。提出通过多联产系统来推进IGCC这种清洁煤发电技术发展的观点。