循環(huán)流化床雙床煤氣化工藝試驗研究

【摘要】：低階煤的熱解和氣化轉(zhuǎn)化及梯級利用是目前研究的熱點,是潔凈煤技術(shù)的主要研究領(lǐng)域。先進的煤氣化技術(shù)不僅能使燃燒排放的大氣污染物大為降低,而且能極大地提高煤炭利用率。 本論文依據(jù)褐煤揮發(fā)分含量和反應(yīng)活性高的特點,將循環(huán)流化床單床煤氣化技術(shù)與移動床高溫?zé)峤饧夹g(shù)結(jié)合在一起,提出了一種循環(huán)流化床雙床煤氣化新工藝。通過冷態(tài)試驗,研究了氣化爐、熱解爐和返料器之間的壓力平衡關(guān)系和物料循環(huán)特性,提出了一種實現(xiàn)氣化爐與熱解爐之間壓力自平衡的原理和設(shè)計計算方法。 通過0.25t/d循環(huán)流化床雙床熱態(tài)試驗的探索研究,證明了循環(huán)流化雙床高溫?zé)峤鈿饣に嚨目尚行?分析了系統(tǒng)的質(zhì)量平衡和熱量平衡關(guān)系。 在2.5t/d循環(huán)流化床雙床煤氣化熱態(tài)試驗臺上,完成了褐煤的高溫?zé)峤鈿饣に囋囼灐Ｔ囼灲Y(jié)果表明,試驗臺在循環(huán)流化床雙床煤氣化工況下可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行；典型工況下,混合煤氣低位熱值4.09MJ/m3,產(chǎn)率為1.71m3/kg；熱解煤氣的低位熱值為12～14MJ/m3,熱解煤氣產(chǎn)率為0.17m3/kg。按混合煤氣計算冷煤氣效率為40.28%,碳轉(zhuǎn)化率為72.8%。進行了循環(huán)流化床單床和循環(huán)流化床雙床煤氣化工藝的對比試驗,在相同的溫度條件下,循環(huán)流化床雙床煤氣化工藝可以有效地提高裝置的氣化強度和處理能力,能夠有效地利用煤中高品位化學(xué)能,產(chǎn)生的混合煤氣熱值高于循環(huán)流化床單床煤氣化工藝。通過與工業(yè)試驗數(shù)據(jù)的對比修正,計算出循環(huán)流化床雙床煤氣化工藝的冷煤氣效率預(yù)測值為54.19%,碳轉(zhuǎn)化率預(yù)測值為91.98%。 根據(jù)冷態(tài)試驗和熱態(tài)試驗結(jié)果,完成了5t/d循環(huán)流化床雙床煤氣化試驗臺的中間放大設(shè)計,提出了關(guān)鍵工藝參數(shù)的設(shè)計原則和工藝計算方法,為規(guī)模放大和工程示范提供技術(shù)支持。 【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床雙床 煤氣化 工藝試驗
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TQ546
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 符號表8-16
• 第一章 緒論16-41
• 1.1 研究背景和意義16-17
• 1.2 循環(huán)流化床雙床技術(shù)的工藝原理17-18
• 1.3 雙流化床技術(shù)的研究現(xiàn)狀18-37
• 1.3.1 燃燒與熱解耦合的雙床工藝19-24
• 1.3.2 燃燒與氣化耦合的雙床工藝24-31
• 1.3.3 部分氣化與熱解耦合的雙床工藝31-35
• 1.3.4 雙床工藝綜述小結(jié)35-37
• 1.4 中國科學(xué)院工程熱物理研究所雙床氣化工藝研究進展37-39
• 1.4.1 循環(huán)流化床多聯(lián)供熱態(tài)試驗探索37
• 1.4.2 循環(huán)流化床多聯(lián)供試驗研究37-39
• 1.4.3 雙流化床熱解提油試驗研究39
• 1.5 本文的研究目的和主要內(nèi)容39-41
• 第二章 循環(huán)流化床雙床系統(tǒng)及關(guān)鍵部件冷態(tài)實驗研究41-67
• 2.1 采用雙返料器的雙循環(huán)流化床冷態(tài)實驗研究41-58
• 2.1.1 前言41-42
• 2.1.2 雙循環(huán)流化床冷態(tài)實驗系統(tǒng)42-44
• 2.1.3 雙返料器原理44-45
• 2.1.4 實驗物料45-46
• 2.1.5 實驗方法46-47
• 2.1.6 實驗結(jié)果與分析47-51
• 2.1.7 壓力平衡模型研究51-58
• 2.2 寬篩分半焦返料特性冷態(tài)實驗研究58-65
• 2.2.1 實驗系統(tǒng)58-59
• 2.2.2 實驗物料59-60
• 2.2.3 實驗方法60-61
• 2.2.4 實驗結(jié)果與分析61-65
• 2.3 本章小結(jié)65-67
• 第三章 0.25 t/d煤高溫?zé)峤鈿饣療釕B(tài)試驗研究67-83
• 3.1 燃料及床料特性67-68
• 3.2 試驗系統(tǒng)68-69
• 3.2.1 試驗臺本體68
• 3.2.2 試驗臺測量控制系統(tǒng)68-69
• 3.3 試驗過程及分析方法69-71
• 3.3.1 試驗過程69-70
• 3.3.2 煤氣分析70
• 3.3.3 半焦及飛灰分析70
• 3.3.4 計算方法70-71
• 3.4 試驗結(jié)果與分析71-82
• 3.4.1 熱解溫度對熱解煤氣成分、產(chǎn)率及熱值的影響71-73
• 3.4.2 熱解半焦特性分析及變化規(guī)律73-77
• 3.4.3 系統(tǒng)平衡核算77-82
• 3.5 本章小結(jié)82-83
• 第四章 2.5 t/d循環(huán)流化床雙床煤氣化熱態(tài)試驗研究83-107
• 4.1 試驗系統(tǒng)84-85
• 4.1.1 試驗臺本體84
• 4.1.2 輔助系統(tǒng)84-85
• 4.1.3 測量與控制系統(tǒng)85
• 4.2 試驗物料85-86
• 4.3 試驗過程及分析方法86-89
• 4.3.1 試驗過程86-87
• 4.3.2 煤氣及灰渣分析87-88
• 4.3.3 計算方法88-89
• 4.4 典型工藝運行特性89-92
• 4.5 單、雙床氣化對比試驗92-95
• 4.6 雙床煤氣化試驗研究95-101
• 4.6.1 空氣/煤比的影響95-98
• 4.6.2 蒸汽/煤比的影響98-101
• 4.7 設(shè)備性能校核101-104
• 4.7.1 旋風(fēng)分離器性能的校核101-103
• 4.7.2 慣性分離器103-104
• 4.8 工業(yè)試驗數(shù)據(jù)對比及工藝?yán)碚撝笜?biāo)104-105
• 4.9 本章小結(jié)105-107
• 第五章 5 t/d循環(huán)流化床雙床煤氣化試驗臺設(shè)計107-118
• 5.1 循環(huán)流化床雙床煤氣化試驗系統(tǒng)107-109
• 5.2 設(shè)計條件109-111
• 5.2.1 煤種適應(yīng)性109
• 5.2.2 設(shè)計溫度109-110
• 5.2.3 氣化劑組成110-111
• 5.3 工藝計算111-117
• 5.3.1 基本原理111-112
• 5.3.2 煤氣組成計算方法112-115
• 5.3.3 流體動力特性計算115-116
• 5.3.4 計算流程116-117
• 5.4 本章小結(jié)117-118
• 第六章 結(jié)論與展望118-121
• 6.1 結(jié)論118-119
• 6.2 論文創(chuàng)新點119
• 6.3 未來工作展望119-121
• 參考文獻121-129
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文129-130
• 致謝130

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

低階煤熱解半焦的氣化反應(yīng)特性研究    范冬梅

煤焦油熱裂解機理研究    王連勇;蔡九菊;李明杰;孫華成;

褐煤固體熱載體干餾新技術(shù)工業(yè)性試驗    郭樹才，羅長齊，張代佳，韓壯, 劉恒韞，康錫志，于興國，胡貴河

25MW循環(huán)流化床熱、電、煤氣多聯(lián)產(chǎn)裝置    方夢祥;岑建孟;王勤輝;施正倫;駱仲泱;岑可法;

雙流化床煤氣化試驗研究    呂清剛;劉琦;范曉旭;宋國良;那永潔;賀軍;

污泥的熱解提油-半焦燃燒工藝的實驗研究    趙科;呂清剛;譚力;那永潔;劉琦;

煤快速熱解獲得液態(tài)烴和氣態(tài)烴的研究(Ⅲ)——氣體停留時間的考察    朱子彬,馬智華,俞豐,張成芳,王欣榮

串行流化床內(nèi)氣固流動控制    吳家樺;沈來宏;肖軍;盧海勇;

串行流化床煤氣化試驗    吳家樺;沈來宏;肖軍;盧海勇;王雷;

快速流化床壓降之研究    張瑞英;羅國華;劉健生;楊貴林;

關(guān)于我國煤炭能源低碳發(fā)展的思考    劉炯天;

循環(huán)流化床熱電氣多聯(lián)產(chǎn)試驗及理論研究    劉耀鑫

循環(huán)流化床多聯(lián)供系統(tǒng)試驗研究    范曉旭

雙流化床中煤熱解—氣化工藝試驗研究    劉琦

循環(huán)流化床多聯(lián)供冷態(tài)試驗研究    王偉

氣動分配閥調(diào)節(jié)特性的冷態(tài)試驗研究    胡一柯

循環(huán)流化床多聯(lián)供系統(tǒng)固體物料分配特性的冷態(tài)試驗研究    王斌

雙循環(huán)流化床冷態(tài)實驗研究    韓磊

我國民族地區(qū)教育發(fā)展的現(xiàn)狀與對策    顧華詳

高齡老人戶外交往空間設(shè)計分析    付飛;李異;張健;

全球氣候變化下低碳城市實現(xiàn)的規(guī)劃途徑    張洪波;徐蘇寧;

基于情景分析法的循環(huán)經(jīng)濟規(guī)劃研究——以安徽能源循環(huán)經(jīng)濟規(guī)劃為例    崔木花;

略論非合理性政府行為與政府成本剛性    汪少波

當(dāng)前我國分配領(lǐng)域的突出問題及其對策分析    黃曉霓;

對我國居民消費率過低的幾點思考    王守敬;

新農(nóng)村建設(shè)視域中的當(dāng)代中國馬克思主義大眾化    孟祥健;

雙高煤的新型氣流床氣化技術(shù)開發(fā)的探討    賀根良;門長貴;

安徽農(nóng)村留守兒童教育問題淺析    鄭家歡;吳志祥;

長三角循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展所面臨的主要挑戰(zhàn)    胡建一;

京津冀區(qū)域旅游文化產(chǎn)業(yè)合作研究    ?；劬?

節(jié)能高效、減排低碳與責(zé)任和快速工業(yè)化及經(jīng)濟騰飛    滕吉文;阮小敏;張永謙;閆雅芬;

民營房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告    李毅;

我國生活垃圾分類回收的推廣與普及    王娜;邱琦;

化肥減施及秸稈過腹還田對土壤理化性質(zhì)的影響——以弘毅生態(tài)農(nóng)場為例    唐海龍;徐玉新;蔣高明;劉沙沙;張偲;鐘世霞;

苕溪流域典型村落水污染特征調(diào)查研究    郭雪松;鄒娟;梁瀚文;劉俊新;

“積極老齡化”理論視角下的我國老齡旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略    黃璜;

城市旅游業(yè)能耗消耗、二氧化碳排放估算方法及深圳市實證分析    汪清蓉;

我國現(xiàn)行個人所得稅扣除額標(biāo)準(zhǔn)的法與經(jīng)濟學(xué)分析    李懷;韓瑞;

鎂基儲氫材料的制備及對二硫化碳、噻吩的加氫性能研究    楊敏建

珠江三角洲城市職業(yè)女性體育生活方式研究    杜熙茹

科學(xué)人才觀的理論內(nèi)涵與實踐應(yīng)用研究    胡雪梅

科技進步對勞動就業(yè)影響的實證研究    汪慧玲

轉(zhuǎn)型中的中國國家治理研究    陳春常

大型電站鍋爐摻燒印尼煤的研究與應(yīng)用    徐遠綱

典型煤種熱解氣化特性研究    石金明

我國高校教師人力資本定價研究    董國強

黑龍江省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及仿真    李玉鳳

高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式研究    劉林

基于DEA方法的農(nóng)地利用效率差異研究    高曉輝

棉花纖維發(fā)育伸長期和次生壁加厚期數(shù)字表達譜分析    閆恒超

水分對構(gòu)造煤瓦斯解吸規(guī)律影響的實驗研究    陳攀

資源型城市生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展研究    王旭

義馬煤氣化反應(yīng)性研究    谷小虎

煤粉永磁強磁濾器的研究    劉鵬

湘中南地區(qū)農(nóng)村初中學(xué)校體育發(fā)展的影響因素及對策研究    譚嘯

開發(fā)節(jié)地型居住小區(qū)的技術(shù)措施研究    史玉巖

中國政治發(fā)展過程中的合法性構(gòu)成與獲取研究    畢圣潔

比較優(yōu)勢理論與我國出口制造業(yè)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級策略新析    陳偉

升溫速率對煤焦-CO_2高溫氣化反應(yīng)性的影響    李朋;于慶波;秦勤;杜文亞;

煤中礦物質(zhì)在煤氣化反應(yīng)中的作用    黃戒介,林器

淮南煤焦CO_2氣化反應(yīng)特性的試驗研究    徐朝芬;孫路石;向軍;盧騰飛;謝天;

堿金屬及灰分對煤焦碳微晶結(jié)構(gòu)及氣化反應(yīng)特性的影響    許慎啟;周志杰;代正華;于廣鎖;龔欣;

活性點數(shù)對煤焦氣化速率的評價    朱子彬,張成芳,古澤健彥,阿尻雅文

低活性無煙煤二氧化碳催化氣化動力學(xué)——熱天平等溫?zé)嶂胤?nbsp;   林榮英;張濟宇;

煉焦煤尾煤熱重動力學(xué)分析及熱解產(chǎn)氫    劉海兵;郭戰(zhàn)英;惠賀龍;付興民;柳樹成;李成;舒新前;

程序升溫?zé)嶂胤ㄑ芯可窀邷孛航?CO_2氣化反應(yīng)性    顧菁;李莉;吳詩勇;吳幼青;高晉生;

熱解溫度對淮南煤熱解與CO_2氣化特性的影響    徐朝芬;向軍;孫路石;胡松;

超細煤粉快速熱解動力學(xué)特性實驗研究    齊永鋒;章明川;張健;田鳳國;

城市污水污泥熱解實驗研究    劉秀如

煤巖顯微組分與CO_2的氣化反應(yīng)特性研究    忻仕河

煤及其顯微組分熱解氣化反應(yīng)特性研究    丁華

煤的超清潔利用──多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)    倪維斗,李政

熱電煤氣“三聯(lián)產(chǎn)”產(chǎn)氣工藝熱態(tài)試驗研究    吳善洪,袁明友,郝軍

焦油主要組份的熱裂解    呂俊復(fù),岳光溪,汪安琪

褐煤固體熱載體干餾新技術(shù)工業(yè)性試驗    郭樹才，羅長齊，張代佳，韓壯, 劉恒韞，康錫志，于興國，胡貴河

PFBC-CC發(fā)電技術(shù)的進展及創(chuàng)新發(fā)展    蔡寧生,章名耀

煤氣化半焦的孔隙結(jié)構(gòu)    段鈺鋒,周毅,陳曉平,趙長遂,章名耀,金保升

循環(huán)床沸騰爐物料循環(huán)技術(shù)的試驗研究    牛長山,齊勇,光昕,顧亞平,徐鵬,張俊

循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器設(shè)計方法的探討    駱仲泱,張彥軍,王勤輝,周勁松,方夢祥,倪明江,岑可法,李文健

Texaco煤氣化爐數(shù)學(xué)模型的研究——建模部分    李政,王天驕,韓志明,鄭洪韜,倪維斗

非機械閥控制外置式換熱器的試驗研究    王勤輝,施正倫,程樂鳴,方夢祥,駱仲泱,岑可法,張彥軍

    張國寶

城市廢棄物的CFB焚燒和氣化特性試驗    李志偉

常壓循環(huán)流化床煤氣化試驗與模型研究    張榮光

循環(huán)流化床多聯(lián)供系統(tǒng)試驗研究    范曉旭

雙流化床中煤熱解—氣化工藝試驗研究    劉琦

生物質(zhì)中熱值熱解制氣技術(shù)試驗與應(yīng)用研究    許明

煤部分氣化燃燒集成系統(tǒng)的研究    呂小蘭

循環(huán)流化床物料循環(huán)冷態(tài)實驗研究    顧鋒

新型近零排放煤氣化燃燒利用系統(tǒng)    沈洵

循環(huán)流化床布風(fēng)板的冷態(tài)模化試驗及數(shù)值模擬    趙弦

循環(huán)流化床物料氣動控制的冷態(tài)試驗研究    高鳴

循環(huán)流化床多聯(lián)供冷態(tài)試驗研究    王偉

固體熱載體法褐煤和生物質(zhì)催化氣化工藝研究    劉金剛

氣動分配閥調(diào)節(jié)特性的冷態(tài)試驗研究    胡一柯

循環(huán)流化床多聯(lián)供系統(tǒng)固體物料分配特性的冷態(tài)試驗研究    王斌

循環(huán)流化床熱、電、氣三聯(lián)產(chǎn)裝置的開發(fā)和應(yīng)用前景分析    方夢祥,駱仲泱,王勤輝,李絢天,施正倫,程樂鳴,陳冠益,倪明江,岑可法

循環(huán)流化床脫除氯化氫研究    朱廷鈺,肖云漢,陳凡,雷福林,李林

循環(huán)流化床煙氣懸浮脫硫技術(shù)中試及機理分析    趙旭東,吳少華,馬春元,秦裕琨

循環(huán)流化床氣化技術(shù)應(yīng)用探討    吳楓,閆承信

煙氣脫硫研究新進展    劉敏珊;張麗娜;董其伍;朱登亮;

循環(huán)流化床氣化技術(shù)的應(yīng)用效果及其裝置常見的故障和處理方法    陳圖瑛,許海成

循環(huán)流化床傳熱系數(shù)的計算模型    張新文,陸繼東,錢詩智,赫俏,劉德昌,林志杰

循環(huán)流化床流體特性研究    朱廷鈺,肖云漢,陳凡

小型循環(huán)流化床鍋爐自動控制系統(tǒng)的設(shè)計    劉雷霆,毛衛(wèi)清

循環(huán)流化床中味精生長動力學(xué)的研究    文良倉,陳建新,段作營,毛忠貴

循環(huán)流化床床內(nèi)顆粒運動特性的圖像測試    王勤輝;駱仲泱;吳學(xué)成;岑可法;

循環(huán)流化床鍋爐與供熱調(diào)控    夏雷雨;田雨;李頂新;王彬彬;王冬;

循環(huán)流化床粉煤灰用于煙氣脫硫的研究    彭蕾;劉心中;

CFB鍋爐爐膛溫度場檢測及處理方法研究    戰(zhàn)戟;邊濤;朱景偉;

循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用探討    那海濤;

多功能循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)在中國的發(fā)展前景    汪慶桓;

循環(huán)流化床內(nèi)氣相流動的大渦模擬研究    王永康;石磊;劉向軍;

時頻分析在循環(huán)流化床流型識別中的應(yīng)用    陳永國;田子平;繆正清;熊天柱;李俊;

石灰石脫硫?qū)ρh(huán)流化床鍋爐運行的影響    張桂玲;陳向群;

基于DCOSE的大型CFB機組仿真機設(shè)計方案    劉建民;劉樹清;

我國自主研發(fā)的生活垃圾焚燒爐在長春示范    實習(xí)生 張昊

太鍋是怎樣研發(fā)循環(huán)流化床鍋爐的？    學(xué)林

四川白馬600MWCFB示范工程主機合同在京簽訂    沈永明　武志

世界首臺60萬千瓦循環(huán)流化床發(fā)電主機設(shè)備采購合同簽字    吳浩

白馬示范電站并網(wǎng)    幸文漢

白馬循環(huán)流化床示范電站初設(shè)通過預(yù)審查    劉飛 趙勇

循環(huán)流化床技術(shù)應(yīng)用步伐將加快    殿聯(lián)

國產(chǎn)CFB產(chǎn)品首次打入印度    孟祥賓

“白馬”傳奇    本報記者 張平特約記者 廖曼

潔凈藍天 造福桑梓    記者 黃興勇

循環(huán)流化床雙床煤氣化工藝試驗研究    于曠世

煤的循環(huán)流化床富氧燃燒及排放特性研究    段翠九

循環(huán)流化床煤基鐵礦石粉直接還原的試驗研究    范莉娟

600MW循環(huán)流化床鍋爐爐膛氣固流動和受熱面?zhèn)鳠岬难芯?nbsp;   周星龍

爐膛結(jié)構(gòu)對循環(huán)流化床氣固流動特性影響的研究    田晨

循環(huán)流化床焚燒爐中生活垃圾燃燒特性研究    閆濤

循環(huán)流化床內(nèi)稠密氣固兩相流動的DEM-LES模擬研究    房明明

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及混沌理論在氣固循環(huán)流化床中的應(yīng)用    李曉祥

循環(huán)流化床富氧燃燒技術(shù)的試驗和理論研究    毛玉如

循環(huán)流化床波動信號的非線性分析    馬麗萍

循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與自適應(yīng)模糊控制研究    高龍

循環(huán)流化床外置換熱器實驗研究及循環(huán)流化床垃圾焚燒爐設(shè)計和數(shù)值模擬    王麗

循環(huán)流化床熱力計算系統(tǒng)研究與開發(fā)    鄧葵

循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射流軌跡及其影響的數(shù)值模擬和實驗研究    曹昊

循環(huán)流化床氣固兩相流動力特性的三維數(shù)值模擬    任永強

循環(huán)流化床鍋爐脫硫性能分析    崔曉鋼

大型燃煤循環(huán)流化床鍋爐的數(shù)學(xué)模擬與設(shè)計    劉靜

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐模糊控制系統(tǒng)中的應(yīng)用    王志強

超臨界循環(huán)流化床概念設(shè)計及燃燒室水冷壁的安全性研究    辛建

循環(huán)流化床多聯(lián)供冷態(tài)試驗研究    王偉