多联产系统的能值评估

为了扩展能值分析方法的应用范围,根据能值分析的基本思想,并以能量守恒和能值守恒为依据,提出了能反映多联产系统特点的能值评价指标,该能值评价指标将多联产系统的成本结构、排放影响和节约的资源置于同样重要位置考虑.以煤基燃料-电力多联产系统（甲醇-电力,氢-电力）为案例进行了能值分析.结果表明：该能值评价指标能全面度量多联产系统及其可持续性;多联产系统的连接模式、技术配置等因素均影响着多联产系统的可持续性;合适的燃料-电力比例的多联产系统的可持续性与单产系统相比有明显改善.图4表3参11     

"双气头"多联产系统的能值评估

运用能值理论提出了反映"双气头"多联产系统特点的能值评价指标,该能值指标能够反映系统的成本结构、排放影响和节约的资源.以3种流程形式和8种可行性方案为例进行了能值分析,结果表明:"双气头"自热共重整,焦炉煤气和合成尾气发电方案最优;免变换无重整,焦炉煤气与合成尾气用于发电次之.     

以煤热解为基础的多联产系统的热效率分析

多联产作为高效、环保的化工能源系统,特别是以联产甲醇和电为代表的多联产是最典型的多联产系统,具有显著的节能功能。本文以热力学方法研究了以煤热解为基础的多联产系统的热效率,进一步将联产和分产进行了节能效果比较。     

太阳能驱动生物质气化多联产系统研究

提出一种太阳能驱动生物质气化的动力多联产系统,利用聚光太阳能驱动生物质热化学气化反应,生成的合成气在合成反应单元中被转化为天然气,未反应的合成气直接用于联合循环系统发电.该文对系统进行热力学性能分析,探究了气化温度和水煤气转换单元对系统性能的影响.结果表明系统的一次能源效率为44.63％,产物中合成天然气和发电量之比为...     

基于化工流程模拟平台的生物质移动床热解多联产系统模拟研究

在Aspen Plus平台上构建生物质移动床热解多联产系统模型,通过对秸秆热解过程的模拟,研究了生物炭、生物油和生物燃气三态热解产物特性,以及热解温度对系统燃料投入、水耗和电耗的影响。结果表明,随热解温度升高,生物炭热值逐渐增大。生物油和生物燃气的产率分别在450℃和650℃附近达到最大值。当热解温度为450℃时,生物油重质组分主要由糖衍生类和脂肪酸类物质构成,而轻质组分主要包括醛类、醇类和水;当热解温度为650℃时,生物燃气则主要由CO₂和CO构成。生产过程中,系统的燃料消耗和电耗均随着热解温度的升高而增大,冷却水消耗量则经历先减少后增加的过程,并在450℃附近达到最小值。     

生物质电厂节能降耗改造能值分析

以某生物质电厂为研究对象,应用能值理论,借助能值转换率η_(Tr)、能值产出率η_(EYR)、环境负载率η_(ELR)、能值可持续指数η_(ESI)等指标,对企业主要耗能设备降耗改造进行能值分析。研究结果表明:烟气余热回收技术改造后的能值转换率最低,但是环境负载率也最高,所有的改造技术都能提高能值产出率,除了烟气余热回收技术,其余节能技术在能源可持续指标上都有良好的表现。综合考虑经济效益和污染等问题,烟气余热回收虽然有很好的节能效果,但是会对环境造成一定的污染,而光伏水泵发电和变频改造技术则具有较为平衡的效果。     

生物质化学链气化多联产工艺热力学分析

为提高生物质的利用效率,提出了生物质化学链气化氢-电-甲醇多联产工艺,采用CaO吸附强化Fe_2O_3生物质化学链气化过程,生产高纯度氢气和适用于甲醇合成的高氢碳比合成气。选用木屑作为生物质,利用Aspen Plus软件进行过程模拟和热力学分析,以合成气的氢碳比(H/C)、系统氢气效率、净电效率、甲醇效率和总效率作为评价指标,讨论了水蒸气与生物质质量比(S/B)、氧载体与生物质质量比(M_(Ca)/B、M_(Fe)/B)和气化压力(p_(CLG))对系统性能的影响。结果表明:在S/B=0.4、M_(Ca)/B=1、M_(Fe)/B=0.5和p_(CLG)=0.8 MPa时,系统性能最优,合成气的H/C为2.09,甲醇效率为41.28%,总效率为59.34%。     

生物质热解的TGA-FTIR分析

基于TGA-FTIR联用技术,在线分析研究稻壳、稻秆及麦秆3种典型生物质在不同升温速率下的热解特性.分析生物质种类及升温速率对生物质的热解动力学参数及热解产物的影响.研究表明:由于生物质组成不同,其热失重特性也不同,生物质热解反应的活化能较低,为40～60 kJ·mol-1;红外分析表明试验用生物质热解过程中产物的析出规律相似,热解初始阶段先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,生成各种烃类、醇类、醛类和酸类等物质.随后,这些大分子物质又二次降解为一氧化碳为主的气体产物.     

自燃连续式生物质热解炭气油联产系统燃气净化分离技术工艺研究

在对自燃连续式生物质热解炭化工艺过程和特点分析的基础上,结合生物质热解粗燃气组分特征,采用协同分离和多级净化的设计思路,研究了该热解工艺条件下的燃气净化分离与高值化处理技术路线,主要包括空气富氧化处理、粉尘脱除、焦油与木醋液分离、燃气提质、深度净化等工艺环节,最后分析了该工艺系统涉及的辅助性关键技术问题。该研究可为生物质热解炭气油联产系统的开发提供重要参考。     

生物质气化多联产技术应用研究

生物质气化是指生物质在高温、无氧或缺氧条件下发生热分解,产生可燃气体的过程。国家农业部曾于20世纪90年代在全国多个省份开展了＂秸秆气化集中供气工程＂试点建设,云南昆明、普洱等地共建设秸秆气化站8处,但据云南省农村能源工作站调查,目前基本都处于停运状态,其主要原因在于气化设备技术不成熟、焦油难以处理和综合效益不明显等。     

生物质焦油热解动力学分析

采用热重分析法对玉米芯在600℃热解条件下获得的焦油进行热解特性分析,根据TG与DTG曲线图,定义焦油的活性准则并对其进行判定,建立焦油热解动力学模型,同时对动力学参数进行求解。结果表明:焦油的热解可分为3个阶段,其动力学模型均可用一级反应表示,各阶段的活化能分别为26~33 kJ/mol、13~16 kJ/mol以及10~15 kJ/mol。     

生物质气化热电联产系统的热力学仿真与分析

为了提高生物质气化热电联产系统(BGCS)的发电效率和热能利用效率,采用两种发电设备串联构建一种梯级能量利用的BGCS系统,设计了燃气轮机(GT)-蒸汽螺杆膨胀机(SSE)组成的BGCS系统和蒸汽轮机(ST)-有机朗肯循环(ORC)螺杆膨胀机组成的BGCS系统等两个系统方案。以生物质固定床气化炉为例及1 MW发电量为目标,应用Cycle-Tempo热力学仿真软件建立两个系统方案的热力学仿真模型,比较两个方案的综合效率、发电效率、火用效率、相对一次能耗节约率和CO_2减排量。仿真计算和热力学性能分析的结果表明:两个方案均具有很好的相对一次能耗节约率和环境友好性,但GT-SSE热电联产系统在综合效率、发电效率、火用效率等方面比ST-ORC热电联产系统好。     

我国煤热解多联产技术的发展概况

目前煤热解多联产已成为一项提高煤炭资源综合利用率的高新技术,是未来洁净煤主要的发展方向.以煤热解为核心的多联产工艺已成为我国煤炭利用的主要途径,通过煤热解多联产技术可有效地将煤炭化工和电力工业结合起来,不仅解决了煤炭利用率低下、化工产品制造成本高等问题,而且对我国的环境保护有着重要影响.介绍了国内外煤热解多联产工艺的研究状况,并对国内几种典型的煤热解多联产工艺进行了评述,总结了当前煤热解多联产工艺的优缺点和主要发展方向.     

二甲醚多联产系统的能量分析

多联产系统是未来源环境可持续发展的重要方向。二甲醚性能优秀,应用广泛。本文提出了以煤气化为核心一步法制取二甲醚的多联产系统流程,利用热力学方法分析了其热效率,比较了联产和分产的能耗,显示出多联产系统的节能优势。分析了水煤气变换和脱碳单元对多联产系统效率的影响,在复杂流程的基础上构建简单流程进行对比,其节约煤耗更加可观,体现了多联产系统整体优化的思路。     

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。     

生物质热解加氢制汽柴油系统的火用分析

基于生物质热解加氢制汽柴油系统的Aspen Plus模拟,分析了全系统碳氢氧元素的平衡转化过程,并基于火用理论对全系统及各单元进行了用能分析,研究了重整温度和氢利用率对系统火用效率的影响。结果表明：模拟条件下汽柴油产率为0.122 kg/kg生物质(干基);生物质碳的24.74%转化到汽柴油;转化到汽柴油的氢占实际总氢消耗的19.85%;加氢过程生物油氧38.2%以CO2脱除,其余以H2O脱除。全系统总火用效率(η )和产品火用效率(η-)分别为59.9%和32.8%;全系统火用损以内部不可逆火用损为主,比例达约30%,热解单元是全系统火用损最大的部位。重整最佳温度为750℃~800℃;系统自供氢条件下,η 和η-所能达到的最大值分别为63.1%和42.6%。     

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。     

STQ-Ⅰ型生物质炭气油联产系统评价分析

介绍了焦作市秸秆燃气设备工程有限公司开发研制的STQ—Ⅰ型生物质炭气油联产系统，对其生产工艺、设备及经济效益作了分析，该系统在利用可再生能源方面探索出了一条新的路子。