鼓泡流化床内高灰煤气化过程的颗粒尺度特性研究

基于多相流体质点网格方法(MP-PIC)对高灰煤在三维鼓泡流化床气化过程进行了数值模拟研究。在欧拉-拉格朗日框架下将气相和固相分别视作连续介质和离散相处理。首先,将模拟得到的出口处气体组分结果与实验数据进行对比,实验数据与模拟结果具有良好的一致性。其次,研究了煤颗粒在气化炉内的温度、传热系数、速度和停留时间,从颗粒尺度揭示了鼓泡流化床气化炉内的颗粒分布特性和气固流动特征。结果表明:在气化炉入口附近煤颗粒与床层温差最大,传热系数最大;由于流化床内强非线性的气固流动,床中煤温度和传热系数的空间分布不均匀;煤颗粒和床料的瞬时速度具有稳定的波动幅度,其中垂直方向速度波动最明显,且煤颗粒的瞬时速度比床料的瞬时速度略大;由于颗粒间的剧烈碰撞,延长了煤颗粒停留时间。此外,对鼓泡流化床中煤气化过程颗粒尺度的研究,有助于深入了解固体颗粒的流动行为以及气固相相互作用特性,对鼓泡流化床反应器的设计优化具有重要意义。     

首套0.6MPa灰熔聚流化床粉煤气化示范装置运行总结

对首套0.6 MPa灰熔聚流化床粉煤气化工艺示范装置的运行情况进行了总结,对运行中遇到的主要问题进行了分析,并提出了改进建议。     

流化床煤气炉富氧生产计算

根据现有生产数据及煤质分析数据,介绍了在流化床煤气炉富氧生产时,分别作为燃料气和化肥厂原料气的煤的消耗、氧气消耗、水蒸气消耗的计算方法,可以为工程设计提供依据。     

灰融聚CAGG流化床粉煤气化技术述评

灰融聚CAGG流化床粉煤气化技术是我国具有自主知识产权的新型煤气化技术.介绍了该技术的气化原理、技术特点以及CAGG气化炉的结构特点;分别阐述了常压和加压灰融聚煤气化装置的工艺流程、气化指标、"三废"排放处理和装置投资情况;结果表明,新型CAGG灰融聚流化床粉煤气化技术适宜于中小型化肥、化工装置的气头改造以及燃料气、焦...     

关于灰熔聚流化床粉煤气化技术的调查

通过对中国科学院山西煤炭化学研究所“灰熔聚流化床粉煤气化技术”的调查，介绍了该技术的关键和先进性、与国内外同类技术的比较以及“灰熔聚”技术面临的挑战和市场机遇。指出“灰熔聚”的工业化将是我国煤气化技术传统产业升级和改造的一次重大革新和突破，对煤气化技术的国产化、提高煤炭利用率、改善环境有十分重要的意义。     

Performance Evaluation of a Two-Stage Entrained-Flow Coal Gasifier Using Numerical Simulation

An advanced air-blown two-stage entrained-flow coal Mitsubishi Heavy Industries (MHI) gasifier is numerically studied under actual conditions. The simulation results are verified first with actually measured data of an industrial MHI gasifier. Then, the effects of different parameters such as the sizes of pulverized coal particles, devolatilization parameters, and operating pressure on the gasifier performance are investigated. The results indicate that as the coal particle size increases, the syngas temperature at the gasifier exit rises while the reactivity of the coal particle decreases. Reducing the operating pressure can have a negative effect on the gasifier throughput while the opposite trend is observed for higher operating pressure.     

循环流化床技术在煤气化过程中的应用前景

循环流化床技术２０余年来已成功地应用于许多领域。本文结合煤气化过程原理和循环流化床反应器开发应用状况，分析了该技术用于煤炭气化过程所具有的优势及存在的问题，探讨了循环流化床技术在洁净煤气化方面的应用前景     

XRD物相分析研究煤炭气化炉内固硫特性

主要通过粉末X-射线衍射(XRD)技术对常压固定床气化炉内固硫机理进行研究,并与化学法测定结果进行对照验证。结果表明所得结果一致,两者可以相互印证。     

加压灰熔聚流化床粉煤气化技术的研究与开发

在Φ0．2m、压力1．5MPa、日处理量3t-4t煤的加压灰熔聚流化床粉煤气化试验装置上进行了府谷煤的气化试验。考察了压力、温度对煤处理量、碳转化率、排灰碳含量、煤气组成等工艺指标的影响，证实气化强度正比于操作压力的0．7－0．75次方，同时进行了高温颗粒移动床除尘试验。试验运行验证了工艺的可行性。     

不同曳力模型对鼓泡床内气固两相流的模拟研究

基于双流体模型,应用Fluent商业软件包对带有单喷嘴的二维鼓泡床中气固两相流进行模拟研究。采用三种基于不同机理的曳力模型;半经验的Gidaspow模型、由格子波尔兹曼方法导出的Koch-Hill模型与修正的半经验的McKeen模型,通过模拟气泡的形成、上升及破裂过程,气泡形状和颗粒运动特征,计算气体泄漏率、气泡直径及气泡上升速度,对不同曳力模型进行比较研究,其中编程实现了Koch-Hill和McKeen曳力模型模块。通过与文献中的实验结果进行对比发现,Gidaspow模型对气泡形状的模拟效果较好,与实验数据的误差介于其他两种模型之间;Koch-Hill模型捕捉到的气泡特征最逼真,且床层膨胀效果明显,但定量计算的误差最大;而McKeen模型与实验数据的误差最小,但对气泡形状的模拟效果较差。     

气相色谱法测定流化床部分煤气化煤气中的组分

建立采用气相色谱法同时测定流化床部分煤气化煤气中5种组分的方法。采集的煤气样品由6通阀进样，TDX-01填充色谱柱分离，热导检测器检测。结果在实验浓度范围内相关系数在0．999以上，平均变异系数为1．538％。因此，气相色谱法用于流化床部分煤气化煤气组分分析具有快速、经济、灵敏、准确、重现性好的优点。     

双组分颗粒鼓泡流化床内气泡形状参数

在二维双组分鼓泡床实验装置上,采用高速摄像技术,对床内气泡的形状特性进行了研究,考察了不同形状气泡在床内的轴径向分布,探索了颗粒组成和操作气速对气泡形状的影响。结果表明:不同形状的气泡在鼓泡床内呈正态分布,球形度较好的气泡主要分布于床层底部和壁面附近,而细长的气泡则主要集中于床层中心区域。随着气体速率的增加,气泡的球形度和宽纵比降低,气泡形状趋于细长和不规则;随着重组分增加,气泡的球形度增大而宽纵比减小。双组分颗粒鼓泡流化床内气泡球形度的概率密度较单组分的分布更宽,而宽纵比的概率密度分布与添加的颗粒密度有关。     

劣质煤常压固定床间歇气化经验总结

根据常压固定床间歇气化生产原理,介绍以劣质无烟煤为原料采用固定床间歇气化工艺生产半水煤气的操作控制,生产中应注意的问题。     

灰熔聚流化床粉煤气化技术加压大型化研发新进展

灰熔聚流化床粉煤气化技术历经20余年的研发和工程化放大,低压气化技术已日趋成熟,并用于氮肥企业原料气改造和新建甲醇合成厂。该气化技术可使用不同灰含量和灰熔融性温度的煤,过程效率也较高,符合我国资源特点。为此在山西省发展和改革委员会的支持下,中科院山西煤化所和山西晋煤集团合作成立的“山西省粉煤气化工程研究中心”正在建设3.0MPa加压灰熔聚流化床粉煤气化中试平台,2006年年底已建成,预计于2007年3月进行加压气化试验,2007年完成加压灰熔聚流化床煤气化工业装置设计软件包的编制,形成具有我国自主知识产权、适应中国煤炭特点的大规模加压灰熔聚流化床粉煤气化技术。本文介绍了灰熔聚流化床粉煤气化过程,指出它的优点、缺点、适用范围、技术现状和发展方向,并对加压灰熔聚气化中试技术进行了简介。     

煤浆提浓技术在多元料浆气化炉上的应用

针对伊泰煤制油有限公司160kt/a煤制油项目气化装置制浆工艺存在的煤浆粒度级配不合理、煤浆浓度偏低等实际问题,对煤浆提浓工艺及细磨机结构进行优化和改进,实现了煤浆提浓系统及关键设备的稳定可靠运行,煤浆浓度和气化炉运行指标明显改善。     

煤锁气互充卸压工艺在固定床熔渣气化炉中的应用

介绍了煤锁气互充卸压工艺在固定床熔渣气化炉的应用情况。     

水煤浆水冷壁气化工艺及生产运行

以水煤浆水冷壁气化技术在山西阳煤丰喜集团临猗分公司应用为例,主要介绍了水煤浆水冷壁气化的工艺及设计特点,总结了水煤浆水冷壁气化炉的优势,运用该技术可解决现有耐火砖炉存在的炉体易损耗、工作效率低等问题,具有良好的应用前景。     

煤炭燃前脱硫方法研究

简述煤炭燃前脱硫的发展。讨论目前燃前脱硫的方法(物理脱硫法,化学脱硫法,生物脱硫法),分析各方法所存在的一些问题,着重介绍生物脱硫法的研究现状,以及其应用前景。     

小型流化床燃煤自供热煤催化气化特性研究

在内耐火衬式流化床中,采用负载不同碱金属及配比催化剂的煤粉为原料,研究了煤粉催化气化过程,探索了自热方式为催化气化过程提供足够反应热的可能性,获得了维持煤气化装置连续稳定运行的工艺条件。经实验研究发现,通过燃煤自供热可为催化气化过程提供所需的能量,并维持炉温在所需温度范围;添加碱金属催化剂后,煤粉对应的着火温度有明显降低,且钾盐对煤粉着火点影响比钠盐显著。同时,催化剂负载量存在一个最佳值;添加催化剂后,维持系统稳定操作的温度范围降低了100～200℃,控制炉温在低于该温度范围内操作,可有效减少结渣;负载催化剂后在较低的气化温度下可实现较高的碳转化率和气化效率,实现装置的连续稳定运行。燃煤自供热的流化床催化气化装置的构建及开发,将解决现有催化气化技术经济性不佳及工程放大难的问题。     

微生物脱除煤中硫的技术进展

微生物脱硫技术在煤炭工业和环境保护等方面显示出潜在的优势。介绍了煤中硫的存在形式、脱硫微生物的分类和微生物脱硫机理以及微生物脱硫技术,并指出了微生物脱硫存在的问题和进一步研究的发展方向。