生物质/煤基甲烷—动力联产及二元联合系统研究

发布时间：2022-01-07 12:19

　　由于“富煤、缺油、少气”的能源结构特点,煤炭清洁化、高效化利用是我国能源发展的趋势。同时生物质作为煤、石油和天然气之后的第四大能源,其可再生性符合中国能源发展需要。但由于生物质受地域、季节等因素影响较大,难以达到连续生产的目的。气化技术可实现生物质与煤的联合,这既可减少煤炭的利用,降低CO2排放,又可满足生物质连续生产需要。以此建立起生物质／煤基二元联合系统。同时,从系统能量梯级利用角度出发,煤与生物质气化后所得合成气经后续甲烷化反应可制得合成天然气。通过调节两者进料比,得到符合后续甲烷化反应的CO和H2之比。同时引入余热锅炉,利用系统中烟气余热加热高压水,产生高压蒸汽以推动透平机产电。并实现了系统的化学能和物理能梯级利用。利用Aspen Plus对煤制甲烷、煤基动力、煤基甲烷-动力联产、生物质制甲烷、生物质基动力、生物质基甲烷-动力联产、生物质／煤基二元联合等系统进行了模拟研究。通过对比分析可得出,对于任何进料,甲烷-动力联产系统均比单产系统具有优势。与煤基甲烷-动力联产系统相比,生物质／煤基二元联合系统可根据进料比例调节合成气中H2/CO比值,而不需要设置水气转换过程。以甲烷-动力... 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１气化剂分类??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?化ｅ?ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ａｇｅｎｔ??

气化炉是生物质气化系统中的核屯、设备，生物质在气化炉内进行气化反应，生成合??成气生物质气化按设备运行方式可レッ分为固定床气化和流化床气化等两种主要形式，??固定床气化炉和流化床气化炉又分别有多种不同形式，如图１－２所示。??［￣Ｈ上吸式气巧护??固定床气化炉Ｉ?？｜下吸式气化炉??Ｌ？｜横吸式气巧护??生物质气化炉?????鼓泡床气化炉????—Ｈ携带床气化炉??流化床气化炉——?＇?＇????—Ｈ串级流化床气化炉??－Ｈ循环流化床气化炉??图１－２生物质气化炉分类??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｉｏｍａｓｓ?ｇａｓｉｆｉｅｒ??根据气化炉内气流运动的方向，固定床气化炉分为上吸式气化炉、下吸式气化炉、??横吸式气化炉，使用较多的是上吸式气化炉、下吸式气化炉。如图１－３及图１－４分别是??上吸式气化炉和下吸式气化炉结构示意图。??５??

?图１－３上吸式气化炉示意图?图１－４下吸式气化炉示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｕｐｄｒａｆｔ?ｇａｓｉｆｉｅｒ?Ｆｉｇｕｒｅ?１?－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｄｏｗｎｄｒａｆｔ?ｇａｓｉｆｉｅｒ??毛燕东［４ｉ］设计了两套固定床生物质气化系统（上吸式和下吸式），发现上吸式气化??炉气化效果比下吸式要好，且产气率、气化效率也高，但下吸式气化炉产生的气化气中??焦油含量比上吸式低。同时，通过对上吸式固定床气化装置进行工程放大，Ｌ：Ａ棉杆作为??气化原料，发现气化强度为１２化ｇ／（ｍ２－ｈ），产气率约为３．０ｍ３／ｋｇ，气化热值为４５００ｋＪ／ｍ３??左右，比与ＣＯ比值范围为：１：２．４８？１．１７：１，气化效率约为７７％。??一般情况下，物料为块状及大颗粒的原料宜选择固定床。固定床气化炉有Ｗ下优点：??①制造简便，运行部件较少；②较高的热效率。其缺点为：①内部过程难Ｗ控制；②内??部物质容易搭桥形成空腔；③处理量小ｔ４２１。??流化床气化炉又称沸腾床


本文编号：3574532