"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.     

IGCC多联产总能系统

从能源与环境领域渗透交叉层面、化学Yong梯级利用结合的角度综述IGCC多联产总能系统的研究动态；阐述了多联产系统概念与过程机理。分析了系统集成的关键技术及其应用与发展前景。     

化工动力多联产系统及其集成优化机理

系统集成优化理论是发展多联产系统的最重要核心科学问题,本集体依托国家重大科研项目开展相关研究,得出部分阶段成果：概述化工动力多联产系统的基本概念、本质特征与特点,阐述研究提出的多联产系统集成原则思路与体现这些原则的优化整合手段,以及从系统集成构成层面把多联产系统分为5类基本类型（简单并联型、综合并联型、简单串联型、综合串联型和串并联综合型等）,列举实例及分析其主要特征等。     

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。     

煤气化多联产

煤气化多联产技术是一项高效清洁综合利用煤炭资源的新兴技术,是我国能源供应紧张以及由于能源使用带来污染严重两大问题的积极有效的应对措施。该技术涉及煤碳、化工、热能等多学科,是一个由大多数应用成熟的技术单元耦合组成的复杂系统。     

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。     

煤的超清洁利用--多联产系统

1.人均用能将不断提高 目前我国人均用能还处于相对低的水平,约1000kg/人年,比起美国的人均用能11000kg/人年,日本、德国、俄罗斯等国的5000～6000kg/人年,尚有很大差距.当然,我国由于人均资源贫乏,国土环境容量有限,决不可能去追求高能耗,而是应该有我国特殊的生产与生活方式,尽量节俭.但是,随着社会和技术的发展以及人们对生活水平不断提高的企盼,人均用能肯定要不断增加.按不同机构所作的预测,在2030-2050期间,我国人均用能将为2500～3000kg/人年,总用能量将达到45亿吨标准煤,是目前的三倍多.     

以煤气化为核心的多联产技术

以煤气化为核心的多联产能源系统以煤、渣油或石油焦为原料,将其气化后生产一氧化碳和氢气为主要成分的合成气,合成气极易脱除二氧化硫等。干净合成气可作为原料进行热、电、气、化联产,即在发电的同时,联产包括液体燃料在内的多种高附加值的化工产品、城市煤气以及工艺过程热。合成气经过进一步的转化反应和气体分离,可得到氢气和二氧化碳。二氧化碳可以直接分离出来,进行综合利用和埋存。多联产系统的实质是多种产品生产过程的优化耦合。优化耦合之后的产品生产流程可以简化,从而减少基本投资和运行费用,降低各个产品的成本。     

混合分布式供能系统联产与分产的经济性分析

为了研究分布式供能系统方案选择是否经济合理,提出由联产与分产组成的混合分布式供能系统模型,将其应用于某医院的分布式供能系统,分析了燃气轮机有无回热、联产与分产供能配比、制冷机性能系数(Coefficiency of Performance,COP)、设备价格和能源价格对年总成本的影响。结果表明:燃气轮机有回热和制冷机COP变化对冷热电联产和分产系统方案的选择影响很大,而能源与设备价格变化对方案的选择影响很小;混合分布式供能系统模型可以有效地对联产和分产供能方案进行选择,且在一定条件下混合分布式供能系统优于联产和分产独立的系统。     

Emergy evaluation of polygeneration systems

To expand the application range of the emergy evaluation method, an emergy evaluation index, which can reflect the particular feature of polygeneration systems, has been elaborated on the basis of energy and emergy conservation, guided by the fundamental principle of emergy analysis. With this index, the cost structure, emission effect and energy saved were all considered on the same level of importance. To exemplify, some power polygeneration systems (methanol-power generation, hydrogen-power generation) are considered using coal as the basic fuel. The results showed that emergy evaluation indices are practical for comprehensively evaluating polygeneration systems and their sustainability, which is influenced by such factors as the joining mode of polygeneration and the technologies used. The sustainability of polygeneration systems, which work on an appropriate ratio of fuel-to-electric power basis, is higher than that of singular production systems. Translated from Chinese Journal of Power Engineering, 2006, 26(2): 278–282 [译自: 动力工程]     

结合冶金的煤基多联产系统及其数字仿真平台框架

以煤气化为核心的多联产思想是实现未来中国能源可持续发展的重要思路．文中将该前沿思想进一步推广至冶金领域，结合世界钢铁领域先进的熔融还原COREX炼铁工艺，分析了COREX联产电力的经济环境效益．提出了未来煤基多联产系统概念模型及开展复合大系统优化集成研究的平台软件框架解决方案。具有丰富动力工程、化工、冶金等重要煤基工业过程模型资源的，可用于灵活配置各种多联产流程的优化集成平台将为未来多联产系统的真正实现提供科学分析和开发工具。图6参3     

新型二甲醚-发电多功能系统的设计与分析

由于从偏远地区长距离输送天然气的成本较高,将天然气就地转化为高附加值且易运输的化工产品,比如甲醇、二甲醚等,是西部天然气资源利用的重要途径之一.论文以天然气空气部分氧化制合成气与二甲醚合成工艺为基础,针对合成尾气不同利用方式,提出二甲醚单产工艺和二甲醚/动力联产工艺.与单产二甲醚的工艺相比,联产系统的相对节能率为8.94%.文中还探讨了合成气的氢碳比对于联产系统性能的影响.图8表1参13     

甲醇/电多联产系统变工况特性的研究

利用Aspen P1us仿真工具和甲醇／电多联产系统的变工况数学模型，对串联或并联、以及有否变换单元的4种多联产系统配置方案进行了模拟计算，详细比较了它们的电负荷调节范围。分析结果表明：4种系统调节能力由强到弱依次为：变换并联系统、变换串联系统、不变换并联系统和不变换串联系统。相关分析方法和结论为多联产系统设计提供了参考。图7参5     

化工动力多联产系统设计优化理论与方法

化工动力联产备受关注,文章概述作者团队对多联产系统设计优化理论与方法的研究。从领域交叉层面探讨联产系统集成理论,阐明了能的综合梯级利用和控制CO2一体化原理;基于新原理,诠释了多联产系统类型和集成特征,凝练了系统集成的三个一般性原则思路和体现这些原则的优化整合途径和手段。然后,构建了相关的联产系统设计优化方法：基于相对节能率和基于化学能梯级利用机理的设计方法。实例研究验证了所提出理论与方法的有效性、实用性。     

煤基氨-动力多联产系统的设计和分析

煤基氨-动力多联产系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上,融合了煤气化联合循环发电系统和合成氨流程的化工-动力多联产系统.利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus对各系统进行了流程模拟,分析比较了分产系统和多联产系统的性能,指出该多联产系统可节能9.1%.借助于图像分析法,揭示了系统性能改善的内部机理.图11参10     

层次分析法在多联产系统综合性能评价中的应用

按照系统工程方法进行多联产系统的优化设计，应用层次分析法建立了多联产系统综合评价模型，对多种甲醇．电多联产系统方案进行了单项效益和综合效益的计算、分析和评价，进一步证明了多联产方案比单产方案在节能、经济、环境保护方面有较大优势，并指出：在年产甲醇20万t，发电容量300MW的规模下，富CO气体一次通过并联多联产系统（E1）和富CO气体一次通过串联多联产系统（F1）综合效益较高，可以根据实际情况来选取，为系统进一步优化指明了方向。图1表8参10     

以煤气化为核心的甲醇、电的多联产系统分析(下)

煤气化和多联产是煤清洁利用的必然发展趋势，多联产在系统方面还存在很多有待研究的问题。本文通过对不同设计的甲醇、电的多联产系统在经济、能量、环境三方面的比较，得出了甲醇、电多联产系统的最优设计，定量分析了多联产系统对比产品单独生产的好处。并进一步对多联产系统产生经济、节能效益的机理进行了揭示。图11表1参4