基于煤氣化的IGCC-甲醇多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的模擬與優(yōu)化

【摘要】：本文利用Aspen Plus軟件模擬子IGCC-甲醇多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行子節(jié)能分析。對(duì)氣化爐建立了一維修正模型,分析了煤種、顆粒粒徑、顆粒停留時(shí)間分布對(duì)氣化爐出口的組成、溫度和碳轉(zhuǎn)化率的影響。 考察的IGCC-甲醇多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)配置方案中氣化工藝分別采用廢鍋流程和激冷流程,IGCC和甲醇合成組合方式分別采用串聯(lián)和并聯(lián)。以相對(duì)節(jié)能率作為指標(biāo),對(duì)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了能耗分析。結(jié)果表明：廢鍋流程節(jié)能效果優(yōu)于激冷流程。廢鍋并聯(lián)組合通往甲醇側(cè)的合成氣比例增大時(shí),相對(duì)節(jié)能率增大；廢鍋串聯(lián)組合甲醇合成圈循環(huán)比增加時(shí),相對(duì)節(jié)能率增大。本文采用分?jǐn)偹惴ǚ謩e計(jì)算了廢鍋并聯(lián)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)電和甲醇合成的煤耗。結(jié)果顯示,隨著通往甲醇合成側(cè)的合成氣量的增加,供電煤耗顯著減少,甲醇合成煤耗略有減少。 本文在考慮顆粒停留時(shí)間分布和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上,建立氣化爐的一維修正模型,該模型包含煤粒脫揮發(fā)份和揮發(fā)份燃燒子程序、氣化子程序和傳熱子程序。通過該模型計(jì)算得到了氣化爐出口氣相組成和總碳轉(zhuǎn)化率,以及顆粒相在氣化爐中的溫度分布和不同粒徑的顆粒的碳轉(zhuǎn)化率,考察了煤種動(dòng)力學(xué)參數(shù)等對(duì)氣化爐出口的組成、溫度和碳轉(zhuǎn)化率的影響。 【關(guān)鍵詞】：IGCC 甲醇 多聯(lián)產(chǎn) 氣化爐 一維修正模型
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TQ223.121
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-24
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 IGCC-甲醇多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)10-17
• 1.2.1 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)10
• 1.2.2 煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)10-11
• 1.2.3 IGCC-甲醇多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)11-12
• 1.2.4 煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的研究進(jìn)展12-16
• 1.2.5 我國(guó)煤基多聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3 系統(tǒng)集成17-21
• 1.3.1 IGCC系統(tǒng)集成17-19
• 1.3.2 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成19-21
• 1.4 氣化爐模型21-23
• 1.4.1 平衡模型21
• 1.4.2 一維模型21-22
• 1.4.3 綜合模型22
• 1.4.4 混合模型22
• 1.4.5 反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)模型22-23
• 1.5 研究?jī)?nèi)容及意義23-24
• 第2章 IGCC-甲醇多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能分析24-43
• 2.1 各個(gè)單元模擬24-34
• 2.1.1 空分單元24-26
• 2.1.2 氣化單元26-28
• 2.1.3 變換單元28-29
• 2.1.4 凈化單元29-30
• 2.1.5 甲醇合成與精餾單元30-32
• 2.1.6 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電單元32-34
• 2.2 IGCC-甲醇多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能分析34-42
• 2.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)35-36
• 2.2.2 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能分析36-41
• 2.2.3 并聯(lián)多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電和合成甲醇煤耗的計(jì)算41-42
• 2.3 本章小結(jié)42-43
• 第3章 氣化爐一維修正模型43-61
• 3.1 模型描述和主要假設(shè)43
• 3.2 模型實(shí)現(xiàn)43-45
• 3.3 模型介紹45-51
• 3.3.1 煤粒脫揮發(fā)分子程序45-49
• 3.3.2 燃燒與氣化反應(yīng)子程序49-50
• 3.3.3 熱量平衡子程序50-51
• 3.4 計(jì)算條件51-53
• 3.5 計(jì)算結(jié)果與討論53-60
• 3.6 本章小結(jié)60-61
• 第4章 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68

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