两段式干煤粉加压气化技术中试研究

大型煤气化技术是整体煤气化联合循环发电(IGCC)和煤基多联产系统的核心技术。西安热工研究院有限公司在10多年研究开发的基础上,依靠国家863计划的资助,主持建成了36～40t/d(10MW)的两段式干煤粉加压气流床气化中试装置,并且完成了中试试验研究。结果表明该气化技术具有冷煤气效率高、比氧耗小、煤气有效气成分高等优点,证明了两段式干煤粉气化技术具有良好的煤种适应性、先进的气化指标以及安全稳定的运行性能,为该项技术的大规模工业化发展奠定了坚实的基础。     

干煤粉加压气化评价装置研制及气化特性研究

国电热工研究院在国内首次建成了干煤粉加压气化评价装置 (出力为 10kg/h、压力为 3 .0MPa)。通过试验研究 ,得到了干煤粉浓相加压输送和干煤粉加压气化过程的规律 ,形成了一套干煤粉加压气化评价方法 ;建成了具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气化实验装置 ,并进行了实验研究 ,验证了两段式干煤粉加压气化的设想 ,为中试提供了试验依据。同时 ,开发出干煤粉加压气化过程的模拟计算软件 ,可为该技术的工程化提供计算手段 ,得到了两段式气化炉内流动、混合、停留时间分布规律 ,完成了两段式干煤粉加压气化工艺中试装置的技术设计方案。本…     

新型两段式煤气化工艺进料系统的研发

干煤粉加压密相输送是干法煤气化的关键技术之一。介绍西安热工研究院有限公司研发的两段式干煤粉加压输送技术及其工艺流程和试验研究结果。该系统中试装置已累计运行5000 h以上,获得了许多重要的试验数据和运行经验,为煤气化工业试验奠定了良好的基础。     

干法进料煤气化技术在中国的进展与发展趋势

煤气化技术是燃煤联合循环、煤化工、综合利用系统和零排放系统的关键技术之一。介绍中国煤气化技术的应用和发展现状，包括固定床气化(常压UGI炉和加压Lurgi炉)、流化订气化（U-gas炉和中国科学院山西煤炭化学研究所开发的常压灰熔聚流化床炉)和气流床气化(国电热工研究院提出的2段式干煤粉加压气化炉)，并对这3种床态的优缺点进行了对比。通过比较认为，2段式干煤粉加压气人炉气化和灰熔聚流化床气化优势明显。     

中国电机工程学会2007年度电力科技成果评价（鉴定）项目汇总

1月14目,中国电机工程学会在西安组织召开了“两段式干煤粉加压气化技术研究开发”项目技术鉴定会。鉴定委员会主任委员由学会理事长陆延昌担任,清华大学倪维斗院士任副主任委员。参与鉴定的专家有林宗虎、赵洁、宋旗跃、任相坤、严义培、江哲生和齐春松等。会议由学会常务副秘书长李若梅主持。对该项目的鉴定意见为：该成果推动了我国干煤粉加压气化技术的发展,在煤气化联合循环发电、煤气化多联产和煤化工等过程中有广阔的应用前景。该成果整体已达到国际先进水平。     

自主知识产权的干煤粉加压气化技术通过国家验收

干煤粉加压气化技术是绿色煤电项目中的IGCC、煤制油、煤化工及多联产系统的核心技术，代表着大型煤气化发展方向，长期以来一直被少数跨国公司所垄断。     

自主知识产权的干煤粉加压气化技术通过国家验收

干煤粉加压气化技术是绿色煤电项目中的IGCC、煤制油、煤化工及多联产系统的核心技术，代表着大型煤气化发展方向，长期以来一直被少数跨国公司所垄断。 这项具有自主知识产权技术的研发成功，标志着我国绿色煤电及煤化工多联产系统的核心技术重大突破。专家评价认为，该课题的技术指标已达到或超过国际先进水平，在国内首次完成了干煤粉加压气化装置的连续运行，已建成的中试装置具备了工程放大的条件。     

两段式干煤粉加压气流床气化试验研究

介绍了西安热工研究院有限公司36 t/d加压气流床气化中试装置主要设备、工艺流程及工艺条件,给出了3个煤种在3.0 MPa条件下,一段投煤与两段投煤气化试验结果的主要数据。试验结果表明,两段式气化过程优于一段式气化过程。     

液态排渣煤气化炉炉内灰渣的流动和换热研究

建立了液态排渣煤气化炉炉内灰渣的流动和换热的数学模型,模型以基本的流动和换热方程为基础,经过简化物理模型,得到求解渣膜厚度的方程和渣膜的换热方程。为求解方程,在前人研究成果的基础上,结合对国内煤种的试验,总结出煤灰渣粘度与相关气化温度关系的方程。利用建立的模型,采用差分法对两段式干煤粉加压气化炉进行求解,得到灰渣的流动速度和渣膜厚度,并与该炉运行试验数据进行比较,发现理论求解结果和试验结果相近,证明了该模型的正确性。文中同时分析了该模型的局限性,该模型是忽略了炉内煤气对灰渣流动和换热影响的孤立模型,将该模型与炉内煤气流动和换热模型联合可以得到更精确的炉内灰渣的流动和换热的解。     

煤气化制氢及氢能发电试验系统

氢能是一种高效洁净、理想的、极有前途的二次能源。“绿色煤电”计划将建立2MW的氢能试验系统,进行煤气变换制氢、氢能发电、CO_2利用的试验研究。介绍2MW氢能发电试验系统的设计方案:煤气化工艺采用西安热工院的两段式干煤粉加压气化技术,CO变换工艺采用中温耐硫变换工艺,脱碳工艺经比较采用变压吸附工艺,提纯的氢气用于高温燃料电池发电和氢燃气轮机的燃烧试验,CO_2作为商品销售。煤气变换提纯后CO_2体积分数小于0.2%,H_2体积分数大于99%,燃料电池发电效率达60%以上,系统CO_2达到零排放。煤制氢及氢能利用技术具有广阔的应用前景。     

二段式干煤粉气流床气化技术的模拟研究与分析

提出了将煤的热解模型、气固间非均相反应模型和气相间均相反应模型与ASPEN PLUS图形建模法相结合的二段式干煤粉气流床气化工艺的模拟计算方法，并对其性能进行了模拟研究与分析。模拟研究表明，二段式干煤粉气流床气化工艺可以降低出口煤气的温度，为简化工艺过程，降低煤气冷却器的几何尺寸提供了可能。采用该气化方式可以提高气化炉的冷煤气效率2～6个百分点。     

IGCC电厂气化装置满负荷试验进展

华能（天津）IGCC（整体煤气化联合循环）示范电厂是中国第一座IGCC电厂,其核心装置为中国自主研发设计的两段式干煤粉气化炉。天津IGCC电厂在解决运行不稳、烧嘴罩泄漏、设备故障等难题和完成机组大负荷试验的基础上,为了对机组进行深度调试,开展了气化装置满负荷试验。通过对比分析,IGCC电厂气化装置满负荷试验验证了系统的稳定性,同时也发现了系统潜在的部分问题,这为以后机组的放大改进积累了宝贵的数据和经验。     

采用简化PDF模型分析分级气流床气化炉的气化特性

为详细研究分级气化技术的流场特点及气化性能,采用Fluent软件对山西某分级气化炉进行三维数值模拟。计算采用贴体六面体网格划分计算域以降低数值扩散,采用Realizable k-e模型封闭湍流方程,应用离散相模型(dispersed phased model,DPM)和随机轨道模型(stochastic tracking method,STM)分别模拟颗粒气化过程和考察颗粒受湍流脉动的影响;计算根据简化PDF模型建立燃烧表以建立温度、组分等标量同混合分数间的关系,并由此计算同相气化反应过程。除此之外,还引入用户自定义函数改进了焦炭异相反应模型。通过对分级气化炉流场特性和温度等值面特征的分析,发现分级气化炉中由于二次对冲给氧射流的引入,造成了二次卷吸效应以及冲击射流效应,加强了炉内混合过程,有利于碳转化率的进一步提高。     

整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统性能分析

介绍不同型式的整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统。对采用空气气化的IGCC系统进行了概念设计,并对4种采用空气气化型式的IGCC发电系统进行了计算和分析,研究结果表明(1)IGCC燃煤发电系统有较大的综合优势;(2)在相同设计参数下,IGCC系统采用温度较低的流化床气化炉或采用温度较高的气流床气化炉各有优缺点,对配置低温湿法粗煤气净化系统的IGCC系统,建议采用流化床气化炉;(3)在进行IGCC设计时,燃气轮机入口温度应尽量取高值,对应此温度存在一最佳压比值;(4)IGCC系统供电效率比常规电站高5~7个百分点。     

国内气流床煤气化技术的发展及应用现状

煤气化技术是燃煤联合循环、煤化工、综合利用系统和零排放系统的关键技术之一。目前，国外煤气化技术已进入中国市场并取得一定业绩，我国自主煤气化技术也发展迅速，以水煤浆气化为代表的国产煤气化技术已达到世界先进水平。分别从技术进展、工艺流程、技术特点和指标及工程应用现状4个方面详细介绍了国内几种典型的气流床煤气化技术，并分别与国外的气化技术进行了比较。     

基于无焰氧化的煤粉气化炉模型设计与试验研究

在分析无焰氧化技术的实现条件、形成机制及其实现途径的基础上,提出一种适合双高煤种气化的新型干煤粉气流床气化炉。介绍该气化炉的试验研究系统,以及双高煤干法进料气化试验研究过程与结果。炉内反应图像说明了该气化炉的炉内气化反应具有无焰氧化技术特征,验证了本气化炉的设计方案的可行性;通过炉温的测量、灰渣黏度与灰渣成分的关系分析确定了该双高煤合适的气化工艺参数,并给出了气化工艺参数条件下该气化炉常压下产生的合成气的组分和技术指标。试验数据表明该气化炉可以实现双高煤种的高效气化,达到了预期目的,为后续的中试研究积累了经验。     

IGCC系统专用单元模型研究

对IGCC的两个特有部件的数学模型进行了研究。在对煤气化过程的化学反应特征分析的基础上,利用反应平衡法建立了气流床煤气化炉气的气化过程数学模型;分析了气体饱和器的工作状态,根据其热力过程建立相应的数学模型,并给出模型的解算方法。