基于水蒸气气化的天然气动力多联产系统热力性能分析

我国能源结构呈现"富煤缺油少气"的特点,以煤气化技术为核心的天然气动力多联产系统在我国有广泛的应用前景。然而目前基于传统气化技术构建的煤基多联产系统在能源利用效率进一步提升方面存在限制。以水蒸气气化工艺为核心,集成了带有热化学回热单元的、高效的串并联综合型天然气动力多联产系统,并在Aspen Plus中搭建了系统模型,基于热效率、相对节能率和■效率等指标分析了该系统的能量利用特性。结果表明,与基于传统气化的天然气动力多联产系统相比,新系统的热效率和■效率分别提升了5.5%、5.8%。同时,对于不同的分流比存在最佳的化工岛未反应气循环倍率使系统热力性能最优,分流比为0.5、0.7、0.9、1.0时,对应的最佳循环倍率分别是4.8、4.4、4.3、4.0;串联型多联产较串并联综合型多联产系统能更合理地利用能量,串联型多联产系统在最佳循环倍率时的热效率、相对节能率和■效率分别达到68.06%、20.24%、69.43%;■分析表明,该系统■损失最大的部分主要分布在气化单元和联合循环单元,两项损失分别为17.0%、6.3%,占比分别达到总■损失的49.4%、18.3%。基于热化学回热型水蒸气气化技术的多联产系统,具有较高的能量利用效率和碳减排效果,可以为煤的高效低碳利用提供一种有效的节能方式。     

能量梯级利用理论下煤基液体燃料-动力多联产系统的集成与优化

在我国能源结构中,化石燃料占据主体地位,具有“富煤、少气、贫油”的特点,此种背景下,转化及传递煤炭资源时,需综合优化物质及能量的利用情况。集成煤基化工-动力多联产系统后,实现高效、低碳利用煤炭资源,且有利于将能源短缺等一系列问题有效解决,促进社会、环境及经济的和谐发展。能量梯级利用理论是集成煤基化工-动力多联产系统的基础,其可将物质转化及能量传递中多联产系统节能潜力的关键之处及基本规律真实的反映出来。基于此,在能量梯级利用理论基础上,分析了集成与优化煤基液体燃料-动力多联产系统的思路及方法。     

化工-动力多联产产品成本分摊方法研究

化工-动力多联产系统是一种高效、清洁的能源系统,建立科学合理的成本分摊方法,为制定合理的产品价格体系提供依据,有利于推动化工-动力多联产系统发展。在借鉴热电联产成本分摊方法研究的基础上,提出了化工-动力多联产的产品成本分摊方法。通过分析比较,认为考虑了调整系数的火用法能够充分调动双方的积极性,可作为化工-动力多联产产品定价的基本依据,推动化工-动力多联产的发展。     

合成气为核心的联供联产系统变工况特性

煤气化合成气为核心的多联供多联产系统是能源化工可持续发展的重要组成部分，联供因子和联产因子是影响多联供多联产系统性能的两个关键因素。以天然气辅助煤多联供甲醇电多联产系统为例，根据其结构特性，提出以甲醇合成模块中未反应合成气进燃气-蒸汽联合循环发电装置的分流比率为联产因子，以进系统天然气的与原煤的的比值为联供因子，考察系统规模、损率、产品成本分别跟随联供因子和联产因子单因素变量变化规律，并讨论煤炭价格和天然气价格对系统产品成本的影响。     

气化剂配比对气化炉性能的影响

为了实现能源利用的可持续发展,多联产技术可以对能量进行合理的利用.多联产系统不同于化工或动力分产系统,对气化炉性能有更具体的要求.通过化学平衡和热量平衡方法求解气化炉平衡工作温度以及该温度下的出口煤气成分,研究了气化炉进口气化剂配比对出口煤气成分、冷煤气效率、热效率及火用效率的影响,指出热效率、火用效率最优情况下适应于各煤种的最优氧煤比以及合理的水蒸气耗量,为多联产系统的设计优化提供参考.     

煤分级利用多联产技术及其发展前景

20世纪末期以来,面对我国一次能源以煤为主、能源需求日益增长以及世界环境恶化的现实,构建资源、能源、环境整体化的可持续发展能源系统是我国能源战略方向。煤分级利用多联产系统是实现整体最优、跨越行业的资源、能源、环境一体化系统。本文介绍了煤多联产技术的主要技术类型,包括煤热解气化为核心的多联产技术、煤部分气化为核心的多联产技术及煤完全气化为核心的多联产技术。重点介绍了煤热解气化为核心的热电气焦油多联产技术,详细阐述了该多联产装置的工艺流程和运行特性。最后,基于煤分级利用联合循环发电系统,从节能减排等方面对多联产技术的发展前景进行了展望,指出用煤分级利用联合循环发电系统来改造老电厂,可以提高现有电厂运行经济性及节能特性。     

天然气电能互补分布式高效制冷系统热力学性能分析

天然气分布式能源是一项高效且低碳的综合能源利用技术。尽管我国天然气分布式能源系统已提出并发展近二十年,但分布式能源系统依旧面临总体效率低、运行时间短以及经济性低等问题。基于此,本文提出了一种天然气电能互补分布式高效制冷系统,针对该系统进行了热力学性能分析。结果表明:该系统不仅能提高制冷系统的整体性能,另一方面极大提高一次综合能源的利用效率;气电互补的高效制冷系统的一次能源综合利用率为2.20,要远高于分布式能源系统(0.75)和热电联产系统(0.8)。     

煤基甲醇-直接还原铁联产系统的设计和分析

以Shell粉煤气化为背景,以多联产能源梯级利用理论为基础,提出甲醇-直接还原铁串联生产工艺。借助化工流程模拟软件Aspen Plus对分产和联产系统进行模拟。通过能量衡算,计算出单产甲醇的能耗为39.7 GJ/t,直接还原铁的能耗为11.7 GJ/t。以相对节能率为评价准则,比较分产系统和联产系统的性能,发现联产系统相对节能率达到7.93%。又简单分析了联产和分产系统中能量的分布和转移,发现驰放气和尾气的利用是系统性能改善的主要原因。     

化工与动力广义总能系统的前景

以探索可以同时解决能源与环境两个重大问题的途径为目的 ,概述了化工与动力工艺结合的多联产系统的进展以及开发清洁能源、控制温室气体的进展 ,并提出广义总能系统的概念 .广义总能系统概念拓展了以往多联产系统侧重化工产品生产的概念 ,将清洁能源生产与环境问题控制引入多联产系统中 .基于能的品位原理 ,介绍了新系统的能量转换原理 ,指出化学燃烧过程与热力循环过程能的品位梯级利用是提高能源效率与减少环境污染的突破口 ,并开拓出新颖的无火焰化学循环燃烧 ,为解决CO₂ 回收和根除NO_x 产生提供了新思路 .广义总能系统以其学科交叉领域的创新性和前瞻性及系统高效、灵活与清洁等特点 ,在清洁能源生产和温室气体控制方面具有深远意义     

煤制天然气联产化学品工艺路径探讨与分析

煤制天然气示范项目存在产品生产模式单一、煤炭转化增值偏低等问题,在天然气面临价格下调的背景下,单一的产品结构已经成为制约煤制天然气项目健康发展的瓶颈问题。本文从煤基多联产的角度出发,探讨和分析煤制天然气工厂多联产化学品生产路径,旨在实现终端产品多样化和高值化,提高企业经济效益。本文通过对国内主要联产化学品需求和关键单元技术分析的基础上,结合现有煤制天然气工艺技术特点,提出了煤制天然气厂联产甲醇和联产甲醇、乙二醇两种联产方案,并对两种方案进行概念设计以及物料衡算。通过对两种联产方案进行技术经济分析发现,联产甲醇、乙二醇方案在内部收益率和投资回收期关键经济指标方面具有明显的优势。因此,在煤制天然气项目的基础上建立联产甲醇、乙二醇装置是解决现有煤制天然气项目瓶颈问题最为适合的路径。