摘 要 采用 Aspen Plus 流程模擬軟件對(duì)某擬建的 IGCC示范工程的德士古煤氣化爐進(jìn)行數(shù)值模擬 ,通過考慮碳的不完全轉(zhuǎn)換對(duì)計(jì)算流程進(jìn)行了改進(jìn) ,并運(yùn)用 CPD 模型預(yù)測煤熱裂解的產(chǎn)物分布.研究了煤氣化爐的重要操作參數(shù)(即水煤漿濃度、 氧煤比、 氣化壓力和氣化溫度)對(duì)氣化結(jié)果的影響.在計(jì)算區(qū)間內(nèi) ,發(fā)現(xiàn)高濃度水煤漿濃度范圍內(nèi) ,隨濃度的增加 ,煤氣的主要成分( H2 +CO)的總含量增加.氣化溫度增大到 1 400 ℃ 左右時(shí) ,煤氣的主要成分隨氣化溫度的進(jìn)一步增加會(huì)趨于一個(gè)恒定值.
關(guān)鍵詞 Aspen Plus , IGCC ,德士古氣化爐
0 引 言
整體煤氣化燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)( IGCC)發(fā)電技術(shù)可以將燃煤電站的循環(huán)效率提高至 39 %～41 %(L HV),是目前最先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)之一. 目前采用氣流床氣化技術(shù)的德士古氣化爐的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和已商業(yè)化的臺(tái)數(shù)最多.它的發(fā)展已度過原理概念性開拓驗(yàn)證階段 ,并進(jìn)入商業(yè)示范驗(yàn)證階段.它既有發(fā)電的高效率 ,又有極好的環(huán)保性能 ,因而成為世界矚目的極有發(fā)展前途的一種先進(jìn)的潔凈煤發(fā)電技術(shù).IGCC系統(tǒng)內(nèi)的德士古氣化爐可采用激冷式和裝有煤氣冷卻器兩種方案 ,本文所結(jié)合的某擬建的大型 IGCC示范工程采用的是安裝煤氣冷卻器的氣化爐,又稱為全熱能回收式氣化爐 ,從能量有效利用的觀點(diǎn)來看 ,這種方案是最合理的.
模擬計(jì)算是理解化工過程的有用工具.通過計(jì)算 ,可以對(duì)整個(gè)煤氣化過程進(jìn)行分析 ,尋找最優(yōu)操作點(diǎn) ,提高整個(gè)過程的熱效率 ,達(dá)到過程優(yōu)化的目的;可以輔助設(shè)計(jì)以及解釋說明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);還可以預(yù)測合成氣的組成和污染物的排放.采用 Aspen Plus軟件對(duì)氣化爐模擬時(shí) ,以往建立的氣化爐模型是先把煤分解為相同質(zhì)量和發(fā)熱量的由碳?xì)浜推渌衔铩?純凈元素和灰組成的常規(guī)物流混合物 ,再通到平衡反應(yīng)器中.這種做法假定煤全部轉(zhuǎn)化成煤氣 ,無法計(jì)及碳轉(zhuǎn)化率;采用的補(bǔ)救措施是在后續(xù)流程中排放掉一部分煤氣來模擬煤的不完全轉(zhuǎn)換 ,其結(jié)果導(dǎo)致其他元素的流失.因此 ,通過在模擬過程設(shè)定非常規(guī)物質(zhì) ,把碳的不完全轉(zhuǎn)換考慮進(jìn)去 ,使模型的模擬更符合實(shí)際的氣化爐 ,從而解決了對(duì)碳的不完全轉(zhuǎn)化考慮不足的問題.本文是結(jié)合國內(nèi)擬....
