生物质化学链气化联合燃气轮机发电系统模拟

使用Aspen Plus软件对以Fe_2O_3为载氧体的生物质化学链气化系统进行模拟,分析温度、压力、载氧体与生物质摩尔比、水蒸气与生物质摩尔比等因素对合成气制备的影响;对不同生物质的气化条件进行优化;将气化制得的合成气通入M701F燃气轮机中发电,考察系统的发电效率。结果表明:常压下,不同生物质气化的优化温度均在740℃左右,此时制备的合成气冷煤气效率较高;提高反应压力有利于系统热量自平衡,但合成气的冷煤气效率降低;载氧体与生物质摩尔比的优化值与生物质中氧碳摩尔比呈负相关,且达到优化值时,气化环境中氧碳摩尔比在1.25左右;水蒸气通入气化系统后冷煤气效率可提高15.00%～20.00%,主要原因为H_2的产量显著增加,通入水蒸气后的气化环境的氧碳比在1.4左右时,制备合成气的冷煤气效率较高;系统的发电效率在30.00%～37.00%,高于生物质发电效率。     

建设宁东能源化工基地的战略思考

为了使宁东能源化工基地及城镇建设最大限度地减少以至消除三废污染,建成先进的科学的产业集群和循环经济,提出了建设中四个战略问题,即以煤炭气化为中心环节,建立资源节约型、环境友好型的先进产业集群;建设技术先进、具有规模经济效益和综合竞争力的电力系统;发展循环经济,保护和改善生态环境;编制好宁东基地建设总体规划和城镇体系规划,搞好矿区、工业园区和城镇的战略布局.     

生物质发电气化过程的机理建模分析

生物质气化发电的关键技术是生物质气化技术,目前国内外对生物质气化发电技术的研究,还缺乏通用的气化模型和方法来模拟气化过程的特性,不能准确地确定生物质燃气的组分和热值等参数,难以提供气化发电系统的可靠数据.最常用的气化过程建模方法是建立机理模型,文章在重点分析了气化过程机理的基础上,把气化模型划分为平衡模型和动态模型两大类,并比较了各模型的优缺点.     

北方两典型村镇能源系统分析及优化

通过对寒冷地区两个典型村用能现状的实地调研,估算出两村居民生活能耗现状,黄村和清泉村能耗分别为27 044 MJ/(a·户)和24 533 MJ/(a·户).结合当地资源现状与村镇的经济发展状况,对当地可再生能源供应系统做出优化选择,提出适合两村发展的能源供应方案.清泉村生物质资源丰富,优先考虑使用生物质能源代替商品能源,提出采用秸秆气化和沼气技术;黄村生物质资源不足,考虑充分利用太阳能资源,提出采用太阳能地板辐射采暖技术.最后比较两村优化方案,总结出寒冷地区两类典型村镇可持续发展的能源供应模式,为寒冷地区村镇能源规划提供了依据.     

流化床煤气化技术的研究进展

结合流化床煤气化过程原理和循环流化床反应器开发应用状况,综述了流化床煤气化技术的进展,分析比较了目前广泛应用的3种煤气化流化床:鼓泡流化床,循环流化床及增压流化床的工艺及特点,并对工业上应用的典型的煤气化流化床(高温温克勒(HTW)及灰熔聚气化)的气化工艺流程具有的优势和存在的问题进行了较为详细的分析,并概括了流化床煤气化技术的发展趋势及应用前景.     

多联产配置是推进我国IGCC系统发展的重要途径

分析了IGCC电站在我国及世界的发展形势,并从经济和技术角度分析了影响其发展的主要因素,重点对多联产系统相对IGCC电站具有更好的经济性和操作灵活性进行分析。提出通过多联产系统来推进IGCC这种清洁煤发电技术发展的观点。     

CH_4-CO_2两步制合成气过程的热力学分析

以热力学为基础讨论了甲烷裂解制氢、ＣＯ２和／或Ｏ２气消碳制ＣＯ，并集成为两步制合成气过程的可行性及其优缺点；讨论了此过程的操作条件。计算表明，６００℃是适宜的操作温度；此温度下采用组成为含氧１２．４％（ｍｏｌ）ＣＯ２－Ｏ２的混合气作为脱碳气体，可消去积碳和消碳两步达到热量的供给平衡。     

用于燃气调峰和轻烃回收的管道天然气液化流程

管道天然气的长途输送一般都采用高压管输的方式，高压天然气经各地的调压站降压后才能供应给普通用户使用，调压过程中会有大量的压力能损失。为解决城市燃气用户特有的用气不均匀性问题，介绍了一种利用高压天然气调压过程的压力能膨胀制冷的管道天然气液化流程。应用该流程可以将管道里的一部分天然气液化制成LNG并储存起来，在用气高峰时将储存的LNG再汽化以增加供气量，满足下游用户的需求。这样能够增强燃气企业的“调峰”能力，有利于天然气管网的平稳运行。同时，利用该流程还可以回收天然气中的轻烃资源，为石化工业提供优质的化工原料。     

锌-锡液态金属碳气化反应的实验研究

液态金属气化技术是一种清洁的气化技术。因其原料适应性广,反应系统架构简单,适用于以固体碳为基础的分布式能源供给。反应过程中空气中的氧元素与熔融态的金属床料反应生成金属氧化物,再由碳原料还原氧化物生产含CO的产品气。为提高产品气中CO的比例,系统中引入了氧化锌(ZnO)以促进CO的生成。程序控温气化反应测试结果表明,氧元素由氧化锌向碳的迁移过程是气化反应的控制步骤,拓展熔池内部氧元素迁移路径,强化氧元素由氧化锌向碳的迁移过程是提高液态金属气化速率的重要途径。碱金属碳酸盐(Na_2CO_3,K_2CO_3)在高温下形成熔融态的氧传导路径,使得由氧化锌到碳原料的氧传导得到增强,改善了煤气化的反应特性。对不同碱金属碳酸盐的实验结果表明,具有较高氧离子传导率的碳酸盐能够使得熔体具有更好的煤气化特性。采用两种碳酸盐混合物制成的低熔点碳酸盐体系能够在较低温度(约720℃)时发挥氧离子传导的作用,促进气化反应在低温状态下的发生。     

Effects of CO Atmosphere on the Pyrolysis of a Typical Lignite

To reveal the effect mechanism of CO atmosphere on coal pyrolysis, a study on raw and demineralized lignite was carried out in a horizontal tube furnace under N₂ and CO/N₂ atmosphere. CO had a negligible effect on the char yield at low temperatures, whereas it enhances the char yield at temperatures higher than 550 °C. The release of tar was higher in the presence of CO above 450 °C because of more free radicals, which reduced low‐temperature crosslinking, and higher selectivity of hydroxyl groups to phenols in the CO‐containing atmosphere. The yields of CO₂ and H₂ increased, water and CO yields decreased under CO/N₂ atmosphere. Light hydrocarbon gases were not affected by changing the reaction atmosphere. The difference between product yields from raw and demineralized coal confirmed that the catalysis of inherent minerals had a great catalytic effect on the water‐gas shift reaction and Boudouard reaction.