一、循环流化床锅炉处理褐煤加压气化炉炉渣的技术评价(论文文献综述)
陈嘉豪[1](2021)在《煤粉部分气化多联产模拟研究》文中进行了进一步梳理我国煤炭资源十分丰富,然而煤炭直接燃烧等综合利用率低、高污染的利用方式仍较为普遍,为实现煤炭的清洁高效低碳利用,本文结合粉煤富氧部分气化、半焦燃烧实现煤炭的煤气、电力分级分质利用,对300 MW煤粉锅炉进行了多联产改造模拟研究,以期为其工业化应用提供一定的理论指导。首先采用Aspen Plus软件对煤气化以及半焦燃烧过程进行建模,并基于浙江大学热能所自主设计和搭建的75kg?h-1煤粉高温裂解气化试验平台进行对比试验,结果显示模型对煤气化产物分布预测较准,对实际生产能起到一定的指导意义。然后利用此模型分别研究了氧煤比、氧气浓度、炉膛运行参数和煤种对煤气化结果的影响,结果显示:在模拟范围内,提高氧煤比可以显着提高煤气产率、冷煤气效率和碳转化率;提高氧气浓度可以显着提高有效气比例和煤气热值;采用蒙混煤和锡盟褐煤作为原料的煤气化冷煤气效率和碳转化率较高,采用神华烟煤和巩义无烟煤作为原料的半焦发热量较高;炉膛预热温度和初始压力对煤气化结果的影响不大。随后选择氧煤比、氧气浓度和煤种这三个因素进行正交模拟分析,得出以下结论:为生产高品质煤气,应选择蒙混煤或者巩义无烟煤,0.2 kg?kg-1至0.5 kg?kg-1的氧煤比和100%的氧气浓度;为生产高品质半焦,应选择神华烟煤,0.3 kg?kg-1的氧煤比和100%的氧气浓度;为提高煤气化的冷煤气效率,应选择蒙混煤或者锡盟褐煤,0.5 kg?kg-1的氧煤比和50%至100%的氧气浓度。最后针对我国某300 MW电厂进行多联产工艺改造,设计了以煤粉富氧部分气化为核心的煤气、电力多联产系统,并从经济学角度对多联产系统进行了经济效益分析、最佳经济效益探究、不确定性分析以及拓展性研究,得出以下结论:在神府东胜煤为设计煤种的前提下,氧煤比取0.65 kg?kg-1时,系统经济效益最佳,此时内部收益率高达22.51%,SPP和DPP分别仅为5.08年和6.31年;煤种选择优先度顺序为:巩义无烟煤>神华烟煤>蒙混煤>神府东胜煤;煤气价格的波动对经济效益的影响程度最大,其次分别为原煤价格、上网电价和制氧成本;本文的多联产改造方案有较好的可拓展性。本文研究结果为我国构建以煤粉富氧部分气化为核心的多联产系统提供了可靠的参考。
王辅臣[2](2021)在《煤气化技术在中国:回顾与展望》文中研究说明系统回顾了煤气化技术在中国150多年的发展历史,从新中国建立前、新中国建立到改革开放前、改革开放后3个阶段,分别介绍了我国引进各类煤气化技术的过程及其应用情况;以改革开放前和改革开放后2个阶段,重点概括了我国煤气化技术领域的艰难探索、系统深入研究和技术示范与应用过程中取得的重要进展与成果;对我国自主开发的主要煤气化技术的研发历程、技术特点、应用情况及最新进展进行概要阐述,并对地下气化、催化气化、加氢气化、超临界水气化、等离子体气化等新型气化技术的国内研发进展进行简要述评;总结了我国煤气化技术引进、自主研究与工程应用经验,从降低装置投资、提高系统效率、实现环境友好、协同处理液/固有机废物、融合信息化技术、开发新技术、保护知识产权等方面对煤气化技术的未来发展进行了展望。
陈博坤[3](2020)在《煤化工废水零液排放技术研究及高浓酚氨废水处理流程开发》文中认为面对国家能源安全和煤炭和水资源在地势上呈逆向分布的现状,中国既要大力发展煤化工产业,又要解决煤转化工业因巨大耗水量而带来的严峻挑战,煤化工废水的“零液排放”俨然成为亟待解决的关键问题之一。在工业设计上基本形成并认同了“污水预处理–生化处理–深度处理–盐水处理–固化零排放”的设计框架,但是对于部分煤化工废水,该流程仍存在预处理效率低、回用水水质差、处理成本高、水资源回用率低且处理系统缺乏顶层设计等问题,制约着我国煤转化工业的清洁利用和可持续性发展。为此,本文基于生命周期模型调研分析了典型的九类煤化工废水处理的生命周期成本,通过引入虚拟成本法对比分析了“零液排放”和综合废水一级排放的成本优势,并基于2018年现代煤化工项目规划和煤化工项目取用水水平对未来煤化工项目耗水水平进行了核算。结果表明,煤化工废水实现“零液排放”具有7.17元/t水的成本优势,已规划的煤化工项目总耗水水平将达到工业耗水量的2.8%,通过对经济成本、环境影响和各地区水资源总量的分析,本文总结归纳了一些改进措施,推动煤化工项目能源转化效率的提升和水资源的合理利用。碎煤加压气化技术虽然具有非常高的冷煤气效率,但实现废水“零液排放”困难,相比之下,水煤浆气化技术实现“零液排放”较为容易,但该技术用于生产清洁燃料或化工产品时,对碳元素的利用效率仍然较低。因此,本文耦合了两种气化技术的优点以期实现优势互补。结果显示,在控制各工艺流程能够实现全流程“零液排放”的基础上,提升煤制烯烃和煤制乙二醇流程碳元素转化效率提高24.95%和13.55%,降低烯烃和乙二醇的单位成本19.72%和9.27%,而且降低了CO2排放量83.1%和83.5%,具有很好的应用前景,而煤制天然气项目实现较低成本“零液排放”仍有待进一步探索。当前煤制兰炭废水预处理过程对油、尘和酚类等污染物脱除效率不足,而且消耗大量的高品位蒸汽。这不仅污堵各单元设备组件并大大降低过程的传质传热效率,而且蒸汽要求远高于兰炭厂的蒸汽副产能力。本文总结归纳了该流程的几点不足之处,针对性地提出了新型处理流程并通过工业废水的小试实验研究验证了其可靠性和可行性,并对产水量为240 m3/d的兰炭废水处理流程进行了工业设计。结果表明,新型流程通过改变废水体系中稳定存在的油滴表面ζ电位使其斥力减少而聚并沉降,油尘含量均降至20mg/L以下;分离脱酸塔和脱氨塔有效降低了塔底热负荷和蒸汽品位需求;而溶剂回收塔的负压操作不仅降低了再沸器蒸汽品位,而且减少了粗酚在高温条件下对塔釜的腐蚀。最终出水中油、酸性气、总酚、氨氮和COD浓度分别降至20 mg/L、10 mg/L、270mg/L、50 mg/L和3050 mg/L以下,节省固定投资成本约57.9%,吨水操作成本由53.40元降至50.69元。煤化工高浓含酚氨有机废水均需采用酚氨回收单元汽提脱除废水中的酸性气、氨氮并回收稀氨水,萃取脱除水中有机物并回收粗酚产品。华南理工大学酚氨回收工艺获得了工业界普遍的认可,该工艺采用单塔同时脱除酸性气和氨氮,MIBK萃取脱除酚类并精馏回收萃取剂和粗酚,但在此过程中消耗了大量的蒸汽。本文通过引入蒸汽再压缩式热泵精馏,借助夹点分析方法,在不改变现流程的操作参数的条件下,提出了两种能量集成方案,基于技术经济分析结果,发现新流程降低了53.7%热公用工程、57.5%冷公用工程、增加了662 k W电耗。新流程吨水处理成本由35.53元/t降至27.34元/t水,年节省公用工程费用655.2万元,减少CO2排放5237 t/y。
刘阳[4](2018)在《煤制天然气过程全厂能量系统分析与集成研究》文中研究指明天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,发展煤制天然气产业对缓解我国天然气供需矛盾具有重要作用。经过多年的发展和工程示范,煤制天然气项目已经成为我国天然气供应的一条重要来源。煤制天然气过程工艺流程长,全厂能量系统复杂,现有煤制天然气项目能量回收系统设计相对独立,从全局视角来看,尚未做到能量的“梯级利用”。煤制天然气过程能量系统配置仍存在不合理之处,全厂能量利用效率仍有提高空间。研究和解决能量系统瓶颈问题,将对我国煤制天然气项目进一步升级示范和行业的可持续发展起到积极的作用。本研究建立了煤制天然气过程各子系统基础模型,包括工艺系统与公用工程系统,并利用工业数据对模型参数进行校核。在模型准确可靠的基础上,对煤制天然气全流程进行模拟计算,得到全流程物料平衡和能量平衡数据。以此为基础,对典型煤制天然气过程技术经济性能进行了分析,弄清了现有工艺过程物质和能量利用的瓶颈问题。结果表明煤制天然气过程公用工程系统能源消耗和碳排放高:每生产一立方米合成天然气能源消耗为2.27kg标煤,其中公用工程系统燃料煤消耗占28.8%,平均单位产品碳排放为4.94kg,其中公用工程系统碳排放占42.4%。因此,通过能量系统集成优化,是实现煤制天然气项目的提质增效和过程的节能减排重要途径。全局夹点法是用于大型工业过程全局能量集成的一种图形化方法。该方法应用于石油化工等领域能量集成已取得了较好的效果。然而全局夹点法仅考虑了蒸汽的潜热,而忽视了锅炉给水预热和蒸汽过热的热量。这使得全局夹点法在应用于高温煤化工过程能量集成时,计算得到的全局回收的热量比理论上可以实现最大的热回收值存在明显高估,同时得到的公用工程结构无法满足工艺需求。我们提出了一种用于解决高温过程全局能量系统集成的考虑显热的全局夹点法,可应用于煤化工过程的能量集成。利用本文所提出的方法可以得到满足工艺过程需求的公用工程系统。因此,对于具有高温煤化工过程全局能量系统集成,本文所提出的考虑显热的全局夹点法在理论模型和工程实践两方面都具有价值。本研究旨在针对煤制天然气工业过程能量系统存在的瓶颈问题,提出相应的节能改造方案以实现全厂能量利用效率的提高。首先根据单元过程模拟数据,利用夹点技术对各单元过程的能量系统展开详细的用能分析,确定各单元能量系统特点。在此基础上利用本文所提出的考虑显热的全局夹点法,对现有煤制天然气全厂能量系统进行分析,确定全厂用能瓶颈以及实现能量系统改造的方向。提出从装置间热联合、低温热回收利用和蒸汽动力系统优化三个方面进行节能改造:通过将水煤气变换单元和甲烷化单元进行装置间热联合,可以实现过程?效率提高15.8%;构建了全厂低温有机朗肯循环发电系统,实现产电4.32MW;结合蒸汽产、用的变化对蒸汽动力系统进行相应改造,燃料煤节约14.3%。通过全厂能量系统集成,可以实现年收益1944万元,投资回收期为2.3年。
叶超[5](2018)在《煤炭部分气化分级转化关键技术的研究》文中指出我国的一次能源在目前以及未来的很长一段时间里主要以煤炭为主,面对持续增长的能源需求以及日益严峻的大气污染形势,如何实现煤炭清洁高效利用已经成为一个亟需解决的课题。煤炭分级转化多联产技术作为一种高效的能源转化技术已经受到越来越多的关注,根据煤中不同组分的不同性质将热解、气化与燃烧有机结合,实现煤炭资源的梯级利用,提高了煤炭的利用效率,是解决我国如何实现清洁高效的利用化石燃料问题的技术之一。浙江大学针对目前煤炭资源利用方式单一、利用效率低下等问题提出了双流化床煤炭部分气化分级转化技术,将循环流化床煤炭部分气化技术和循环流化床半焦燃烧技术有机结合,将煤炭中易于转化的部分转化为煤气,煤气可用于燃气轮机发电或者化工原料,半焦经燃烧后用于发电。通过对煤炭的分级转化利用,可实现煤炭高效清洁的利用。本文在煤颗粒在不同气氛中的反应机理以及在循环流化床反应器中的气化特性研究基础上,在lMWt双流化床中试试验台上进行验证性试验研究,并模拟了煤炭部分气化能量转化系统,对其技术经济性进行了分析。首先,在改造后的热天平试验装置上开展了煤炭半焦的部分气化特性的实验研究,获得了半焦在H20,CO2以及H20和CO2混合气氛下的气化反应动力学试验结果。实验过程中,采用均相反应模型和Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型联立预测了半焦气化的反应速率,分析了温度和反应气氛对气化速率的影响,验证了不共用活性位和共用活性位反应机理的正确性。结果表明,在H2O和C02的混合气氛下,当温度不高于900℃时,不共用活性位假说更符合实验结果;当温度高于9000℃共用活性位假说更符合实验结果。结合对不同碳转化率下半焦比表面积的测试得出,随着反应的进行,气化反应速率先增加后减少,在反应过程中存在一个最大反应速率,半焦比表面积对气化速率有重要影响。然后,在自行搭建的小型循环流化床试验台上开展了典型煤种的部分气化实验,分别采用水蒸气-氧气和二氧化碳-氧气两种气氛,获得了气化温度、氧煤比和蒸汽煤比等运行参数对于部分气化特性的影响。实验结果表明,随着气化温度或者氧煤比的提高,有效气体成分、合成气低位热值、半焦产量、焦油含量均下降,而碳转化率上升;随着蒸汽煤比的增加,有效气体成分、合成气低位热值、半焦产量、焦油含量以及碳转化率均增大。在水蒸气-氧气的实验工况下,气化气有效成分最高含量可达70%,此时氧煤比为0.46,蒸汽煤比为0.31,气化温度为900℃,碳转化率为84.23%,采用激光拉曼光谱仪和傅里叶红外分析仪对不同条件下的半焦进行测试,拉曼光谱的结果表明,随着反应温度的增加,半焦中无序碳结构显着减少,石墨化程度总体上提高;而在二氧化碳-氧气气氛中,有效气体成分随着氧煤比的增加先增加后减小,当氧煤比为0.57时达到最大,约为40%,合成气低位热值为5.58 MJ/Nm3。通过扫描电镜和拉曼光谱的测试结果可以发现,随着反应气体进入煤颗粒内部,颗粒表面的孔隙逐渐打开,CO2进入半焦内部并与半焦发生反应,产生更多的含氧官能团和芳香族化合物,含氧官能团及芳香族化合物的产生使得半焦无序性增加。在lMWt双流化床气化燃烧实验台上开展煤炭空气部分气化实验,该实验主要分为三个工况,气化温度分别为790℃、850℃和920℃,每个工况持续3个小时左右。试验期间,各工况下系统运行稳定,调节方便,燃烧炉和气化炉能够正常协调运行。气化炉以空气作为气化介质进行部分气化,产生煤气和焦油,并将半焦送到燃烧炉中稳定燃烧,燃烧炉在燃用全部半焦的条件下可以稳定运行。试验结果表明,以空气作为气化介质时可以获得较高的煤气产量,随着工况温度的提高,依据煤气放散流量计算的每千克煤气产量也相应的提高,920℃工况下的煤气产量最高;在三个运行工况下,获得的焦油产量都很低,尤其是在920℃下,基本不产生焦油;燃烧炉燃用来自气化炉气化所剩半焦时运行稳定可靠,从密相区至炉膛出口沿炉高方向温度分布均匀,并获得较好的燃烧效率。在Aspen Plus软件平台上开展了煤炭部分气化分级转化系统的流程模拟,构建了给煤量为4320t/h的常压部分气化联合循环发电系统、加压部分气化发电系统以及煤炭部分气化甲醇电力多联产系统,其技术路线为:煤炭首先在循环流化床气化炉中与O2/H2O发生反应产生煤气;煤气经过净化处理后送至燃气轮机发电或者用于甲醇合成;剩余的半焦用于燃烧发电,蒸汽参数为超临界参数。通过系统模拟,获得了气化压力、碳转化率、蒸汽煤比、氧煤比、甲醇合成温度等对系统效率的影响及设备投资性能等参数,并与整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)进行了对比。结果表明,随着碳转化率的增加,系统效率先增加后减少,在碳转化率为80%左右时,系统效率达到最高,此时加压部分气化发电系统的效率达到了 55.96%,常压部分气化系统的发电效率为54.43%,均高于IGCC的系统效率(53.11%);随着甲醇合成温度提高,甲醇产量和系统效率均下降,随着循环尾气比例的提高,甲醇产量随之提高,系统效率随之下降,当甲醇合成温度为220℃,循环尾气比例为0.5时,此时的甲醇产量为76220kg/h,系统效率为56.8%。在经济性方面,常压部分气化联合循环发电系统的投资回报率为15.2%,远高于IGCC的3.4%;投资回报期为7.21年,远短于IGCC的18.06年,而煤炭部分气化甲醇电力多联产系统的内部收益率为24.1%,投资回报期仅为4.14年。由于在进行经济性分析的过程中,未将公司分工、员工福利等因素考虑在内,因此煤炭部分气化能量转化系统的内部收益率和投资回报期都好处于较高水平。结果表明,基于煤炭部分气化技术的三类系统具有较高的系统效率,在经济性方面具有较大优势,是一项值得推广利用的煤炭利用技术。最后,利用Aspen Plus软件构建了煤炭处理量为4320t/h煤炭空气部分气化联合循环发电系统和煤炭空气部分气化热电燃气联产系统,其中联合循环发电系统的技术方案为:煤炭在循环流化床气化炉中与空气发生反应,产生煤气;煤气经过净化后送入低热值燃气轮机进行发电;剩余半焦送入循环流化床燃烧炉中燃烧,产生的热量用于生产高参数蒸汽,进而用于发电。热电燃气联产系统的技术方案为:煤炭在循环流化床气化炉中与空气反应产生煤气;煤气经过净化后直接供应给工业用户;剩余的半焦用于燃烧发电。通过模拟计算,获得了空气煤比、碳转化率等对于气化温度、燃气组分、燃气热值及系统效率等参数的影响,并获得最佳运行参数,并对两个系统的经济学性能进行分析,获得其设备投资、内部收益率及投资回报年限等参数。通过热力学分析可得,联合循环发电系统的发电效率达到了 53.56%,热电燃气联产系统的系统效率为69.19%,两个系统的效率远高于IGCC系统效率及现有的常规煤粉电厂效率。通过经济性分析可得,联合循环发电系统的内部收益率为17.1%,投资回报年限为5.79年,热电燃气联产系统的内部收益率为30.2%,投资回报年限为3.29年。根据计算结果可知两个系统的抗风险能力强,具有广阔的市场应用前景。
朱洁丰[6](2017)在《利用微波能对褐煤干燥提质处理的基础研究》文中研究表明为了充分利用褐煤资源,提升褐煤综合利用价值和推动褐煤高效清洁利用,对褐煤进行干燥提质处理成为其进一步深加工利用的一个必要环节。作为一种新型干燥技术,微波干燥技术具有选择性加热、瞬时性加热以及整体性加热的特点,可以快速、高效地脱除物料中的水分,显着缩短干燥时间,易于实现大规模的工业化应用。因此,利用微波辐照对褐煤进行干燥提质处理是一种有效的蒸发干燥技术,具有良好的工业应用前景。本文比较系统地研究微波干燥提质处理对我国锡盟褐煤的薄层干燥特性、可磨性、微观孔隙结构及其分形特征和成浆性的影响;针对褐煤微波干燥过程中的不均匀加热现象,通过实验研究和数值仿真手段,研究褐煤微波干燥热点效应的影响机理,提出改善褐煤微波不均匀加热的措施。在不同干燥阶段,褐煤微波干燥水分迁移机理存在差异。在干燥前期,煤样中绝大部分水分以蒸汽射流的形式快速迁移至外部环境,此时水分迁移速度主要受到蒸汽射流压力控制;而在干燥后期,褐煤中剩余水分主要通过热扩散的方式迁移,此时水分迁移速度主要受到煤样温度影响。微波功率、颗粒粒度以及初始质量的增加有利于煤样内部形成压力更高的蒸汽射流,从而提高煤样的最大干燥速率;而微波功率和初始质量的增加或颗粒粒度的减小有利于提高煤样的干燥终温,煤样的水分有效扩散系数随着增加。经过较长时间干燥处理之后,褐煤的可磨性和细煤粉质量分数得到不同程度的提高,并且微波辐照处理对褐煤可磨性的影响最显着。干燥处理提高褐煤的可磨性主要通过脱除褐煤中的水分以及破坏褐煤的物理结构实现。其中,伴随着煤样中水分的脱除产生的蒸汽射流对煤样孔隙结构造成破坏是微波辐照提高褐煤可磨性的关键因素。经济性评价表明,短时间微波辐照处理可以经济地提高高水分粗颗粒褐煤的可磨性,具有一定的工业应用价值。微波干燥处理使得褐煤的BET比表面积有不同程度的减小,而平均孔直径和总孔容积则有不同程度的增加。大孔对微波干燥处理煤样的比表面积和总孔容积的影响显着增加,而微孔和中孔的影响则明显降低。虽然微波非等温干燥处理对煤样孔隙结构的影响比微波等温干燥处理更加显着,不过影响微波干燥过程中煤样微观孔隙结构演变的机理基本相同,包括煤样中水分脱除、不均匀加热产生的热应力和高温下有机大分子结构热解及焦油析出。对相对压力P/P0<0.5和P/P0>0.5这两个区域分别进行拟合,得到的分形维数分别为D1和D2。微波干燥提质处理前后煤样的D1与BET比表面积之间呈较强的线性负相关关系,与平均孔直径之间有良好的线性正相关关系。而D2与BET比表面积之间有明显的线性正相关关系,与平均孔直径之间呈明显的线性负相关关系。D1和D2均与总孔容积之间不存在明显的线性相关关系。D1和D2分别对应于煤样中两种不同的分形特征,D1可以用来描述煤样中孔径范围为10~60nm的中大孔的表面粗糙度,而D2可以用来描述煤样中孔径范围为2~10nm的小孔径中孔的空间粗糙度。首次利用实验和数值仿真手段研究褐煤微波干燥热点效应,揭示褐煤微波干燥热点效应的影响机理,并提出改善褐煤微波不均匀加热的措施。实验结果表明,褐煤煤层内部不同部位的温度存在明显的差异,并且受到干燥工况的显着影响。当煤层摆放在炉腔内强电磁场区域时,大功率微波辐照低初始含水率细煤粉煤层会造成显着的微波干燥热点效应。数值仿真结果表明,微波炉运行工况和褐煤颗粒自身物理结构会明显影响褐煤颗粒的微波干燥热点效应,同时验证褐煤微波干燥过程中存在聚焦效应和尖角效应。验证性实验表明,褐煤微波加热数学模型可以较好地预测单颗粒褐煤在快速升温段的温度变化。尽管微波干燥过程中褐煤内部水分迁移和积聚会影响褐煤的温度分布,不过褐煤的高温区域主要受到电磁场强度的控制,即褐煤的高温区域位于褐煤内部强电磁场区域。因此,为了改善褐煤微波不均匀加热,减弱褐煤微波干燥热点效应,最主要的是采取措施保证褐煤均匀吸收微波能量和防止褐煤最高温度点温度过快升高。煤样的干燥终温随着微波辐照时间的延长和微波功率的提高而增加,使得褐煤的煤质特性、表面含氧官能团、微观表面形貌、颗粒粒度分布、孔隙结构等均得到不同程度的改善,有利于褐煤的成浆。虽然辐照时间的延长和微波功率的增加可以提高褐煤的定粘浓度,不过随着煤样中水分的进一步脱除,在煤-水作用力下,水分脱除的难度也随着增大,而且干燥后期煤样低含水率也会造成微波吸收效率降低,使得煤样的单位脱水能耗随着增加。因此,在实际的工程应用过程中应该根据具体情况合理选取微波功率和微波辐照时间,在脱水能耗和产品质量之间寻找平衡,实现经济地利用微波干燥褐煤。
余亚兰[7](2017)在《煤催化气化炉用无铬耐火材料研究及炉衬结构设计》文中研究表明煤催化气化炉相对于传统气化炉更具优越性,传统高铬材料对环境和人都有伤害,因此,为煤催化气化炉寻找一种合适的无铬化耐火材料显得尤为重要。同时,由于煤催化气化炉中加入了催化剂K2CO3,使生产效率大大提高,但当炉温小于露点温度时,K2CO3会凝结在炉壁上,加剧壁面的损毁,为满足气化工艺对外壁温度要求,炉衬结构的设计也必不可少。本文首先对比研究了六铝酸钙、镁铝尖晶石(AR90、AR78)、板状刚玉、镁铬砂这几种耐火原料的抗K2CO3侵蚀性能;并在此基础上,以六铝酸钙、AR90、板状刚玉为原料制备出五种不同组成的浇注料,对比其烧结性能及抗渣性能;通过材料性能研究及炉衬结构仿真模拟进行了优化设计,可望满足煤催化气化炉内衬材料的使用要求,结论如下:(1)板状刚玉、镁铬砂受K2CO3侵蚀严重,而六铝酸钙、镁铝尖晶石原料均能保持其内部原有的形貌,侵蚀程度较小,特别是六铝酸钙原料几乎无侵蚀。(2)当原料中骨料和细粉均为六铝酸钙时,浇注料体积稳定性最好,800℃烧后抗折及耐压强度分别达12.5MPa及105.2MPa,磨损量为6.49cm3,浇注料的中K元素的渗透深度为1.65mm,抗渣性能最好。(3)利用SiO2微粉对材料进行性能优化,结果表明:随着Si O2微粉含量的增加,六铝酸钙浇注料致密性增加,当硅微粉含量为3%时,浇注料800℃烧后抗折及耐压强度分别为14.3MPa及107.6MPa,磨损量为3.62cm3,1100℃热震水冷五次后的残余强度保持率达37.13%;抗渣试验后,浇注料中K元素的渗透深度不到1mm。(4)炉衬材料组成为六铝酸钙浇注料或者刚玉质浇注料,其厚度为160mm,且过渡层采用厚度为80mm的高铝质浇注料时,外壁温度满足要求;采用弧形波浪结构的金属锚固件与陶瓷锚固件组合,可以使热应力最小。
孙强[8](2017)在《煤粉悬浮裂解特性研究》文中研究指明煤炭在我国的能源结构中占据重要地位,研究煤炭清洁高效利用技术需求迫切、意义重大。煤炭分级转化多联产技术作为煤炭清洁高效利用技术中的一种,充分发挥了煤炭的自身价值,在煤炭燃烧前提取煤炭中活性较高的组分,达到了气、电、热联产,具有广阔前景。现有的多联产工艺主要是与流化床锅炉相耦合,设计给料粒径为厘米级。我国绝大部分电站都是煤粉锅炉,因此研究耦合煤粉锅炉的多联产系统具有重要意义,煤粉热解多联产系统中热解单元是整个系统的基础,目前对煤粉裂解系统还缺乏全面认识,未能形成完整的理论体系,因此急需开展煤粉热解特性研究,为煤粉热解多联产系统提供基础实验数据。本文选取平庄褐煤为典型煤种,设计并搭建了 4.5m分段加热下行床反应器,该反应器能够实时在线检测热解气成分,捕捉热解焦油,收集半焦,实现对热解过程全产物分析。鉴于热解温度、反应器长度是煤粉热解单元中最为关键的两个参数,本文开展了不同热解温度、加热长度煤粉悬浮裂解实验研究,利用煤气分析仪、GC-MS、傅里叶红外光谱仪、BET比表面积分析仪、扫描电镜等技术手段对热解气体、焦油、半焦进行表征,并采用热重分析方法对热解后半焦进行燃烧特性分析。实验结果表明:热解温度对煤粉热解特性具有显着影响,热解温度增加,热解气中H2、CO含量增加;焦油中脂肪烃含量降低,脂肪烃碳分子数增加,平均分子量增大;焦油中芳香烃含量增加,并且出现五环,甚至六环、七环芳香烃化合物,焦油芳香度增加;杂环化合物成分发生变化,酚类含量降低;半焦挥发分随热解温度增加而减少,比表面积随热解温度增加呈先增大后减小的趋势,表面官能团含量随热解温度增加而较少,半焦芳香度增加;高温半焦挥发分含量较低,表面官能团含量较少,反应活性较低,燃烧特性差。不同加热长度(热解时间)对热解特性影响较小,热解停留时间增加,甲烷重整反应增强,H2、CO含量略有增大,但整体变化不大。焦油中脂肪烃含量降低,不同热解时间半焦燃烧特性相似,主要原因是不同加热长度条件下煤粉停留时间相差不大,煤粉粒径较小,给料量也相对较小,传热传质阻力较小,热解可以在较短的时间内迅速完成。加热长度与给料量,煤粉颗粒尺寸,热解温度共同起作用。
冀晓洲[9](2016)在《化工—动力多联产系统节能机制与特性研究》文中指出煤基化工动力多联产是煤炭清洁、高效利用技术之一,通过煤基多联产系统制取替代燃料,对于缓解我国油、气紧张状况、保障我国能源供应安全也有重要意义。本学位论文从机理层面分析了多联产系统的基础单元——气化单元的(?)损失规律,研究了通过改变气化反应路径以减小气化反应过程(?)损失的可行性,并比较了生产甲醇、甲烷两种不同替代燃料的多联产系统性能差异、以及相对于各自单产系统的节能率差异等,进一步补充了多联产系统的集成优化原则。在机理层面,从气化反应过程中吉布斯自由能变化规律出发,研究了气化反应过程(?)损失随反应种类、温度、压力等因素的变化规律,并分析了传统的水煤浆气化工艺的炯损失构成,以及通过改变水煤浆浓度、氧煤比等来调节气化反应温度、从而对气化过程(?)损失造成的影响规律。结果表明,通过提高水煤浆浓度可以减小气化反应产生的(?)损失,从而提高气化反应过程的炯效率。为了比较煤制甲醇、煤制甲烷及电力多联产系统的性能差异,首先,传统的煤制甲醇、煤制甲烷单产系统进行了对比。结果表明,带精馏、驰放气不回收的煤制甲醇单产系统的(?)效率为48.7%,而煤制甲烷单产系统的(?)效率为56.6%,造成两种系统性能差异的因素主要有三点:合成的化工产品是否需要精馏,合成反应的温度及回收的热量,以及合成过程排放的驰放气是否回收利用。通过取消传统煤制甲醇单产系统的精馏单元、同时将驰放气用于补燃以回收其热值,煤制甲醇单产系统的(?)效率可以得到进一步提高。对于无调整、适度循环的煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统,两种系统的能源利用效率、(?)效率以及相对于各自单产系统的相对节能率也进行了对比,并分析了增加CO2捕集单元后两种多联产系统的CO2捕集能耗差异。结果表明,醇电联产系统和煤制甲烷及动力多联产系统在各自的最佳循环倍率下的(?)效率分别为53.8%和60.9%,相对节能率分别为15.0%和14.2%;两种多联产系统实现系统节能的机理有所不同,煤制甲醇多联产系统通过对合成单元排出的驰放气进行补燃以回收其热量,可以在合成反应单元实现更佳的节能效果,而煤制甲烷多联产系统则通过取消合成气调整,节能效果主要来自于变换反应和净化单元。对于带CO2回收的两种多联产系统,由于煤制甲烷系统在合成反应之后捕集CO2,处理的气体量较少并且气体中C02的浓度较高,因此可以实现较低的CO2捕集能耗。通过利用CO2代替纯氧作为气化剂,可以改变气化反应路径,从而减小气化反应过程产生的(?)损失,并且可以取消空分单元,避免了传统空分制氧单元的巨大能耗,从而提高系统的能源利用效率和(?)效率。利用CO2作气化剂的新气化制甲醇系统与传统煤制甲醇系统的热力性能进行了对比,其系统总(?)效率分别为61.3%和48.7%,新气化制甲醇系统在气化反应过程的(?)损失有大幅减少,同时,新气化制甲醇系统可以回收利用CO2分离单元捕集的一部分CO2,进而实现更高的系统(?)效率。另外,为了验证新气化工艺的可行性,设计并完成了煤炭炼焦以及焦炭-二氧化碳气化反应实验,并分析了煤种、炼焦方式、气化条件等对于焦炭-二氧化碳气化反应动力学特性的影响规律。结果表明,实验考察的褐煤、长焰煤、烟煤等均适合作为气化煤原料用于新气化系统,炼焦方式对焦炭气化反应速率影响不大,气化反应采取1000℃的温度便能够保证气化反应的速率;另外,通过添加碱金属催化剂也可以有效加快气化反应速率。
王国祥[10](2016)在《煤气化技术在合成氨生产中的应用情况》文中研究指明从固定床、流化床、气流床三种有代表性的煤气化技术在国内合成氨生产中的技术应用情况的介绍,指出实现原料煤本地化才是合成氨煤气化今后发展的方向。
二、循环流化床锅炉处理褐煤加压气化炉炉渣的技术评价(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、循环流化床锅炉处理褐煤加压气化炉炉渣的技术评价(论文提纲范文)
(1)煤粉部分气化多联产模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 中国能源背景 |
1.1.2 煤炭清洁高效利用的必要性 |
1.2 煤炭清洁利用技术 |
1.2.1 煤气化技术 |
1.2.2 煤基多联产技术 |
1.3 煤气化模拟流程模拟现状 |
1.3.1 Aspen Plus流程模拟方法简介 |
1.3.2 煤气化流程模拟研究综述 |
1.4 本文研究工作内容及必要性 |
1.4.1 本文研究工作的必要性 |
1.4.2 本文研究内容 |
第二章 基于Aspen Plus的煤气化流程模拟 |
2.1 引言 |
2.2 煤气化模型的建立 |
2.2.1 基础模型的选择及条件假设 |
2.2.2 全局物性方法的选择 |
2.2.3 组分设定 |
2.2.4 煤气化流程模型 |
2.2.5 半焦燃烧模型 |
2.3 模型的验证 |
2.3.1 煤气化对比试验 |
2.3.2 Aspen Plus煤气化模拟结果 |
2.3.3 模拟与试验的结果对比 |
2.4 本章小结 |
第三章 工况条件对煤粉部分气化结果影响的模拟研究 |
3.1 引言 |
3.2 气化指标 |
3.3 单因素煤气化模拟计算与分析 |
3.3.1 氧煤比对煤气化结果的影响 |
3.3.2 氧气浓度对煤气化结果的影响 |
3.3.3 炉膛运行参数对煤气化结果的影响 |
3.3.4 煤种对煤气化结果的影响 |
3.4 多因素煤气化正交模拟计算与分析 |
3.4.1 正交模拟方案设计 |
3.4.2 正交模拟结果与分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 300 MW电站锅炉煤粉富氧部分气化多联产系统经济性分析 |
4.1 引言 |
4.2 300 MW电站锅炉多联产改造研究 |
4.2.1 方案设计 |
4.2.2 系统主要模块 |
4.3 系统经济性分析方法 |
4.3.1 经济评价指标 |
4.3.2 经济性计算案例 |
4.4 系统经济效益最佳化探究 |
4.4.1 氧煤比对系统经济效益的影响 |
4.4.2 煤种对系统经济效益的影响 |
4.5 不确定性分析 |
4.6 拓展性研究 |
4.7 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 主要研究成果 |
5.2 主要创新点 |
5.3 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
(2)煤气化技术在中国:回顾与展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 国外煤气化技术在我国的应用历程 |
1.1 国外煤气化技术的发展 |
1.2 煤气化技术在我国的早期应用 |
1.3 新中国建立初期煤气化技术的应用与发展 |
1.4 改革开放后煤气化技术的引进及应用 |
1.4.1 固定床气化技术的引进及应用 |
1.4.2 流化床气化技术的引进及应用 |
1.4.3 气流床气化技术的引进及应用 |
2 国内煤气化技术的自主研发和应用进展 |
2.1 改革开放前煤气化技术的研究开发 |
2.1.1 固定床气化技术 |
2.1.2 K-T炉常压粉煤气化技术 |
2.1.3 水煤浆气化技术 |
2.1.4 常压旋流式粉煤气化炉 |
2.1.5 空气-粉煤熔渣池气化 |
2.1.6 流化床气化技术 |
2.2 改革开放以来自主煤气化技术的研发及应用 |
2.2.1 固定床气化技术的研究及应用 |
2.2.2 流化床气化技术的研究及应用 |
2.2.3 气流床气化技术的研究及应用 |
2.2.4 其他气化技术的研究开发及工程示范 |
2.2.5 国家科技计划的支持 |
3 结语与展望 |
3.1 结语 |
3.2 展望 |
(3)煤化工废水零液排放技术研究及高浓酚氨废水处理流程开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 煤化工产业发展及其废水“零液排放”现状 |
1.1.1 以固定床气化为核心的产业发展与研究现状 |
1.1.2 以流化床气化为核心的产业发展与研究现状 |
1.1.3 以气流床气化为核心的产业发展与研究现状 |
1.1.4 煤焦化/半焦的产业发展与研究现状 |
1.2 煤化工废水“零液排放”的意义和难点 |
1.3 煤化工废水处理技术研究进展和工程实践 |
1.3.1 污水预处理 |
1.3.2 生化处理 |
1.3.3 深度处理 |
1.3.4 膜浓缩及蒸发结晶 |
1.4 拟解决的关键问题 |
1.5 本文的研究内容及目标 |
第二章 煤化工废水处理的生命周期评价 |
2.1 煤炭和水资源利用现状 |
2.2 典型煤化工废水处理现状 |
2.2.1 煤炭开采伴生水 |
2.2.2 煤炭洗选废水 |
2.2.3 煤气化废水 |
2.2.4 煤液化废水 |
2.2.5 煤焦化/半焦废水 |
2.3 环境影响和经济性能分析 |
2.3.1 直排生化出水对环境的影响 |
2.3.2 废水处理系统生命周期成本分析 |
2.4 煤化工工业政策意涵和建议 |
2.4.1 煤化工项目未来的发展趋势 |
2.4.2 政策意涵及建议 |
2.5 本章小结 |
第三章 煤化工废水“零液排放”概念设计 |
3.1 流程建模与分析 |
3.1.1 碎煤加压气化制天然气流程 |
3.1.2 水煤浆气化制烯烃/乙二醇 |
3.2 碎煤加压气化耦合水煤浆气化制产品工艺 |
3.3 技术经济分析 |
3.3.1 碳元素氢化效率 |
3.3.2 碳元素转化效率 |
3.3.3 水耗分析 |
3.3.4 经济性能分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 高浓含酚氨兰炭废水处理流程开发 |
4.1 现存流程处理兰炭废水的瓶颈 |
4.2 新流程开发研究方法 |
4.2.1 酸化除油除尘 |
4.2.2 萃取操作条件优化 |
4.2.3 公用工程调整 |
4.3 新流程性能分析 |
4.3.1 现存工业兰炭废水处理效果 |
4.3.2 酸化对油尘脱除影响 |
4.3.3 萃取条件分析 |
4.4 新流程关键单元可行性分析 |
4.4.1 酸水汽提塔 |
4.4.2 溶剂回收塔 |
4.5 流程初步设计及经济性能分析 |
4.5.1 过程集成及设计 |
4.5.2 经济性能分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 酚氨废水处理流程能量集成 |
5.1 酚氨回收工艺运行现状 |
5.2 能量集成潜力分析 |
5.2.1 工艺物流节能分析 |
5.2.2 精馏塔或汽提塔热力学分析 |
5.2.3 能量集成可行性分析 |
5.3 能量集成方案 |
5.3.1 关键技术节点分析 |
5.3.2 污水汽提塔优先方案 |
5.3.3 溶剂汽提塔优先方案 |
5.4 能量集成经济和环境性能分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)煤制天然气过程全厂能量系统分析与集成研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 煤制天然气产业发展现状 |
1.2 煤制天然气过程技术评述 |
1.2.1 煤气化技术 |
1.2.2 水煤气变换技术 |
1.2.3 酸性气体脱除技术 |
1.2.4 甲烷化技术 |
1.3 煤制天然气研究现状 |
1.4 全局能量集成 |
1.4.1 全局能量集成概念 |
1.4.2 全局能量集成研究现状 |
1.5 拟解决的关键问题 |
1.6 研究方案和内容 |
第二章 煤制天然气过程建模、模拟与技术经济分析 |
2.1 单元过程建模与模拟 |
2.1.1 煤气化单元 |
2.1.2 变换单元 |
2.1.3 酸性气体脱除单元 |
2.1.4 甲烷化单元 |
2.1.5 空分单元 |
2.1.6 公用工程系统 |
2.2 全流程模拟与关键参数分析 |
2.2.1 全流程模拟 |
2.2.2 关键参数分析 |
2.3 技术经济分析 |
2.3.1 技术性能分析 |
2.3.2 经济性能分析 |
2.3.3 环境性能分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 考虑显热的全局夹点分析法 |
3.1 全局夹点分析法 |
3.2 考虑显热的全局夹点法 |
3.2.1 全局温焓曲线 |
3.3.2 全局组合曲线 |
3.3.3 全局公用工程总组合曲线 |
3.3 全局能量集成策略 |
3.4 案例分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 煤制天然气过程全厂能量系统集成 |
4.1 煤制天然气过程全厂系统 |
4.2 单元过程能量分析 |
4.2.1 煤气化单元 |
4.2.2 水煤气变换单元 |
4.2.3 酸性气体脱除单元 |
4.2.4 甲烷化单元 |
4.2.5 冷冻站 |
4.2.6 酚氨回收 |
4.3 全厂能量系统分析 |
4.4 全局能量系统集成 |
4.4.1 装置间热联合 |
4.4.2 低温余热回收系统 |
4.4.3 蒸汽动力系统改造 |
4.5 全厂能量集成效果分析 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(5)煤炭部分气化分级转化关键技术的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 中国能源背景 |
1.2 中国的煤炭资源及其利用现状 |
1.2.1 中国的煤炭资源概况 |
1.2.2 煤炭利用现状 |
1.3 煤炭分级转化多联产利用技术 |
2 煤炭部分气化多联产技术及其研究现状 |
2.1 浙江大学提出的煤炭部分气化技术 |
2.2 东南大学提出的煤炭部分气化利用技术 |
2.3 山西煤化所提出的煤炭部分气化技术 |
2.4 中科院工程热物理研究所提出的煤炭空气部分气化技术 |
2.5 “展望21”计划中的部分气化模块 |
2.6 英国三井煤炭部分气化技术 |
2.7 本文工作的必要性及主要内容 |
2.7.1 本文研究工作的必要性 |
2.7.2 本文研究内容 |
3 典型煤种部分气化反应特性研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验装置 |
3.2.3 实验过程 |
3.3 反应动力学模型选择 |
3.4 实验数据分析 |
3.5 实验结果 |
3.5.1 在单一气氛中反应气氛浓度和温度对半焦气化的影响 |
3.5.2 半焦在CO_2和H_2O混合气氛下的反应特性 |
3.5.3 半焦结构对于最大反应速率的影响 |
3.6 本章小结 |
4 煤炭循环流化床部分气化特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 实验程序 |
4.2.4 分析测试方法 |
4.2.5 气化反应 |
4.2.6 碳转化率、煤气低位热值的计算方法 |
4.3 在O_2/H_2O气氛下的实验结果 |
4.3.1 氧煤比对部分气化特性的影响 |
4.3.2 蒸汽煤比对部分气化特性的影响 |
4.3.3 碳平衡计算 |
4.3.4 半焦特性分析 |
4.4 在O_2/CO_2气氛下的实验结果 |
4.4.1 氧煤比对煤炭气化特性的影响 |
4.4.2 碳平衡计算 |
4.4.3 气化过程中半焦特性变化 |
4.5 本章小结 |
5 1MWt双流化床煤炭空气部分气化试验研究 |
5.1 试验装置和试验方法 |
5.1.1 试验装置 |
5.1.2 试验系统操作流程 |
5.1.3 试验煤种 |
5.1.4 测试分析方法 |
5.1.5 试验工况 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 典型煤种在循环流化床气化炉中的气化特性分析 |
5.2.2 气化炉焦渣特性 |
5.2.3 半焦及灰渣特性 |
5.2.4 燃烧炉烟气特性 |
5.3 本章小结 |
6 基于O_2/H_2O气氛的煤炭部分气化系统的技术经济分析 |
6.1 前言 |
6.2 基于煤炭部分气化技术的联合循环发电系统和甲醇电力多联产系统介绍 |
6.2.1 双流化床煤炭部分气化半焦燃烧单元 |
6.2.2 空气分离单元 |
6.2.3 煤气净化单元 |
6.2.4 燃气蒸汽联合循环单元 |
6.2.5 甲醇合成单元 |
6.3 系统模拟 |
6.3.1 双流化床煤炭部分气化半焦燃烧反应单元 |
6.3.2 空气分离单元模拟 |
6.3.3 燃气蒸汽联合循环单元 |
6.3.4 甲醇合成单元 |
6.3.5 IGCC系统模拟 |
6.4 计算方法 |
6.4.1 热力学性能指标 |
6.4.2 经济学性能指标 |
6.5 结果与讨论 |
6.5.1 系统参数对于煤炭部分气化联合循环发电系统的影响 |
6.5.2 系统参数对于煤炭部分气化甲醇电力多联产系统的影响 |
6.5.3 优化参数 |
6.5.4 煤炭部分气化半焦燃烧联合循环发电系统及甲醇电力多联产系统与IGCC系统的性能对比 |
6.5.5 经济性分析 |
6.6 本章小结 |
7 煤炭空气部分气化系统的技术经济分析 |
7.1 前言 |
7.2 分析方法 |
7.2.1 热力学参数 |
7.2.2 经济性参数 |
7.3 基于煤炭空气部分气化技术的联合循环发电和热电燃气联产系统介绍 |
7.3.1 双流化床煤炭空气部分气化半焦燃烧单元 |
7.3.2 燃气蒸汽联合循环系统 |
7.3.3 模拟结果及分析 |
7.3.4 系统经济性分析 |
7.4 本章小结 |
8 全文总结和工作展望 |
8.1 主要研究成果 |
煤炭半焦在不同气氛下的反应机理研究 |
煤炭循环流化床部分气化特性研究 |
煤炭部分气化分级转化多联产系统的技术经济性分析 |
8.2 主要创新点 |
8.3 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
1.教育经历 |
2.攻读博士学位期间发表和待发表的论文 |
3.攻读博士学位期间参与的科研项目 |
4.攻读博士学位期间获得的荣誉 |
(6)利用微波能对褐煤干燥提质处理的基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国能源产销现状及发展趋势 |
1.1.2 我国褐煤资源分布情况 |
1.1.3 我国褐煤的煤质特征 |
1.1.4 褐煤脱水提质的必要性 |
1.2 褐煤综合利用途径 |
1.2.1 褐煤燃烧发电 |
1.2.2 褐煤热解 |
1.2.3 褐煤气化 |
1.2.4 褐煤液化 |
1.2.5 褐煤高附加值利用 |
1.3 褐煤提质技术 |
1.3.1 褐煤干燥提质技术 |
1.3.2 褐煤成型提质技术 |
1.4 褐煤微波干燥提质技术 |
1.4.1 微波加热原理 |
1.4.2 微波加热特点 |
1.4.3 微波干燥褐煤 |
1.4.4 微波提质改性 |
1.4.5 微波助磨 |
1.5 煤孔隙结构的分形特征 |
1.6 褐煤微波干燥数值仿真 |
1.7 本文主要研究内容及拟解决关键问题 |
1.7.1 主要研究内容及技术路线 |
1.7.2 拟解决关键问题 |
2 褐煤微波薄层干燥特性 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 微波干燥实验 |
2.2.3 复吸水实验 |
2.2.4 薄层干燥数学模型 |
2.3 褐煤微波薄层干燥脱水特性 |
2.3.1 颗粒粒度的影响 |
2.3.2 微波功率的影响 |
2.3.3 煤样质量的影响 |
2.4 薄层干燥模型 |
2.5 褐煤微波薄层干燥动力学 |
2.5.1 水分有效扩散系数 |
2.5.2 干燥活化能 |
2.6 褐煤微波干燥复吸水特性 |
2.7 褐煤微波干燥热点效应 |
2.8 本章小结 |
3 干燥处理提高褐煤可磨性的实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 微波干燥实验 |
3.2.3 常规恒温对流干燥实验 |
3.2.4 联合干燥实验 |
3.2.5 可磨性实验 |
3.2.6 理化特性测试 |
3.3 不同干燥方法对褐煤可磨性的影响 |
3.3.1 不同干燥方法对煤质特性的影响 |
3.3.2 不同干燥方法对微观表面形貌的影响 |
3.3.3 不同干燥方法对可磨性的影响 |
3.3.4 不同干燥方法对细煤粉的影响 |
3.4 微波辐照处理对褐煤可磨性的影响 |
3.4.1 微波辐照对煤质特性影响 |
3.4.2 微波辐照对煤样形貌和孔隙结构的影响 |
3.4.3 微波辐照对可磨性影响 |
3.4.4 磨细煤粉分析 |
3.5 经济性评价 |
3.5.1 不同干燥方法提高褐煤可磨性经济性评价 |
3.5.2 微波辐照提高褐煤可磨性经济性评价 |
3.6 本章小结 |
4 褐煤微波干燥提质微观孔隙结构演变及分形理论的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 微波干燥实验 |
4.2.3 孔隙结构测试 |
4.2.4 分形维数计算 |
4.3 氮气吸脱附等温曲线 |
4.4 煤样的微观孔隙结构 |
4.5 煤样的分形特征 |
4.6 分形维数与孔隙结构参数之间的关系 |
4.7 本章小结 |
4.8 附录 |
5 褐煤微波干燥热点效应实验研究及数值仿真 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 微波干燥及测温实验 |
5.3 数值仿真 |
5.3.1 几何模型 |
5.3.2 简化模型假设 |
5.3.3 电磁场分布模型 |
5.3.4 传热模型 |
5.3.5 仿真实施 |
5.4 褐煤煤层温度分布实验研究 |
5.4.1 微波功率的影响 |
5.4.2 颗粒粒度的影响 |
5.4.3 初始含水率的影响 |
5.4.4 煤层摆放位置的影响 |
5.5 单颗粒褐煤电磁场及温度场分布数值仿真 |
5.5.1 微波工作方式的影响 |
5.5.2 微波工作频率的影响 |
5.5.3 颗粒尺寸的影响 |
5.5.4 颗粒形状的影响 |
5.6 实验验证 |
5.7 减弱褐煤微波干燥热点效应方法探讨 |
5.8 本章小结 |
6 微波干燥提质改善褐煤成浆性能的实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 微波干燥实验 |
6.2.3 水煤浆制备及成浆性能测定 |
6.2.4 理化特性测试 |
6.3 煤样的温升曲线 |
6.4 煤样的理化特性分析 |
6.4.1 煤质特性分析 |
6.4.2 X射线光电子能谱分析 |
6.4.3 微观形貌及粒度分析 |
6.4.4 孔隙结构分析 |
6.5 微波辐照对成浆性的影响 |
6.6 水煤浆的流变特性 |
6.7 经济性评价 |
6.8 本章小结 |
7 全文总结和展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(7)煤催化气化炉用无铬耐火材料研究及炉衬结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
第1章 文献综述 |
1.1 我国能源利用现状 |
1.2 煤气化机理及其影响因素 |
1.2.1 煤气化机理 |
1.2.2 煤气化反应的主要影响因素 |
1.3 国内外煤气化技术的研究现状 |
1.3.1 固定床气化技术 |
1.3.2 流化床气化技术 |
1.3.3 气流床气化技术 |
1.4 煤催化气化技术 |
1.5 煤催化气化炉的损毁机理 |
1.5.1 渣蚀作用 |
1.5.2 剥落 |
1.5.3 气体腐蚀 |
1.5.4 机械磨损 |
1.6 气化炉用耐火材料 |
1.6.1 含铬耐火材料 |
1.6.2 无铬化耐火材料 |
1.7 课题研究意义及研究内容 |
第2章 耐火原料抗碱侵蚀性能对比研究 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验过程与方案 |
2.3 测试与表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 抗水化性能 |
2.4.2 抗K_2CO_3侵蚀性能 |
2.5 本章小结 |
第3章 不同原料组成浇注料的性能研究 |
3.1 实验过程 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验步骤 |
3.1.3 结构与性能表征 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 烧结性能 |
3.2.2 抗渣性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 SiO_2微粉对六铝酸钙浇注料性能的影响 |
4.1 实验过程 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验步骤 |
4.1.3 结构与性能表征 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 加水量 |
4.2.2 烧结性能 |
4.2.3 显微结构分析 |
4.2.4 抗渣性能 |
4.3 本章小结 |
第5章 基于仿真模拟的衬体一体化设计与工业试验 |
5.1 数学模型 |
5.1.1 数学模型 |
5.1.2 边界条件 |
5.1.3 材料物性参数 |
5.1.4 几何模型与网格划分 |
5.2 传热计算结果与过渡层材质确定 |
5.3 热应力计算与锚固件优化 |
5.3.1 温度分布与过渡层材质确定 |
5.3.2 应力分析与锚固件优化 |
5.4 工业试验与分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 全文总结 |
参考文献 |
致谢 |
附录1 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
(8)煤粉悬浮裂解特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 世界及中国能源现状 |
1.1.2 中国煤炭利用与环境污染 |
1.2 煤炭的清洁高效利用技术 |
1.3 以煤热解为核心的多联产系统 |
1.3.1 内热载体的多联产技术 |
1.3.2 外热载体的多联产技术 |
1.4 以煤部分气化为核心的多联产系统 |
1.5 以煤完全气化为核心的多联产系统 |
1.6 多联产技术的关键问题 |
1.7 本文研究内容及结构 |
2 实验原料、实验系统及分析方法 |
2.1 实验原料制备与分析 |
2.2 实验系统与方法 |
2.2.1 实验台系统介绍 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 实验测量设备 |
2.3.1 煤样及半焦分析仪器 |
2.3.2 煤气分析仪器 |
2.3.3 半焦分析仪器 |
2.3.4 焦油测试方法 |
3 不同热解条件气体、焦油释放规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验工况的选取 |
3.3 气体析出规律 |
3.3.1 热解温度对气体释放规律的影响 |
3.3.2 加热长度(停留时间)对气体释放规律的影响 |
3.4 焦油析出规律 |
3.4.1 热解温度对焦油释放规律的影响 |
3.4.2 加热长度(停留时间)对焦油释放规律的影响 |
3.5 本章小结 |
4 不同热解条件半焦理化特性及燃烧特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 不同热解条件对半焦理化特性的影响 |
4.2.1 热解温度对半焦挥发分、半焦产率、H/C O/C比的影响 |
4.2.2 加热长度(停留时间)对半焦挥发分、半焦产率、H/C、O/C比影响 |
4.2.3 不同热解条件对半焦孔隙结构及表面形貌影响 |
4.2.4 不同热解条件对半焦表面官能团的影响 |
4.3 不同热解条件对半焦燃烧特性影响研究 |
4.3.1 燃烧特征参数 |
4.3.2 燃烧动力学分析 |
4.4 本章小结 |
5 全文总结及展望 |
5.1 主要研究内容与结论 |
5.2 本文主要创新点 |
5.3 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)化工—动力多联产系统节能机制与特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 我国能源产业现状 |
1.1.2 我国能源产业未来发展趋势 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤基化工-动力多联产系统研究动态 |
1.2.2 煤基化工-动力多联产系统关键流程技术概述 |
1.3 论文研究内容 |
第2章 气化过程(?)损失分析 |
2.1 概述 |
2.2 化学反应过程(?)损失规律 |
2.2.1 反应过程能的品位基本方程 |
2.2.2 反应过程吉布斯自由能变化解析式 |
2.2.3 气化反应过程吉布斯自由能变化影响因素分析 |
2.3 气化过程(?)损失规律分析 |
2.3.1 GE水煤浆气化技术 |
2.3.2 SHELL煤粉气化技术 |
2.3.3 气化过程EUD分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 煤制甲醇、煤制甲烷单产系统对比 |
3.1 概述 |
3.1.1 研究背景 |
3.1.2 煤制甲醇、煤制甲烷单产系统工艺流程简述 |
3.1.3 系统性能评价指标 |
3.2 系统热力性能分析 |
3.2.1 系统能源利用效率 |
3.2.2 系统(?)分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统对比 |
4.1 概述 |
4.1.1 多联产概念的提出 |
4.1.2 多联产系统结构 |
4.1.3 煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统工艺流程简述 |
4.1.4 多联产系统评价准则 |
4.2 系统热力性能分析 |
4.2.1 系统能源利用效率 |
4.2.2 多联产系统相对节能率 |
4.2.3 系统(?)分析 |
4.3 煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统CO_2捕集特性分析 |
4.3.1 带CO_2捕集单元的煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统流程 |
4.3.2 系统评价准则 |
4.3.3 系统热力性能分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 新气化制甲醇系统 |
5.1 概述 |
5.1.1 研究背景 |
5.1.2 系统流程简述 |
5.1.3 系统性能评价指标 |
5.2 系统热力性能分析 |
5.2.1 系统能源利用效率 |
5.2.2 系统(?)分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 二氧化碳-焦炭气化反应实验验证 |
6.1 简介 |
6.1.1 新气化系统简介 |
6.1.2 实验方案 |
6.2 实验数据结果及分析 |
6.2.1 焦炭制备实验 |
6.2.2 气化实验 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论及主要创新点 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 主要创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文目录 |
博士学位论文科研项目背景 |
致谢 |
四、循环流化床锅炉处理褐煤加压气化炉炉渣的技术评价(论文参考文献)
- [1]煤粉部分气化多联产模拟研究[D]. 陈嘉豪. 浙江大学, 2021(09)
- [2]煤气化技术在中国:回顾与展望[J]. 王辅臣. 洁净煤技术, 2021(01)
- [3]煤化工废水零液排放技术研究及高浓酚氨废水处理流程开发[D]. 陈博坤. 华南理工大学, 2020
- [4]煤制天然气过程全厂能量系统分析与集成研究[D]. 刘阳. 华南理工大学, 2018
- [5]煤炭部分气化分级转化关键技术的研究[D]. 叶超. 浙江大学, 2018(01)
- [6]利用微波能对褐煤干燥提质处理的基础研究[D]. 朱洁丰. 浙江大学, 2017(06)
- [7]煤催化气化炉用无铬耐火材料研究及炉衬结构设计[D]. 余亚兰. 武汉科技大学, 2017(01)
- [8]煤粉悬浮裂解特性研究[D]. 孙强. 浙江大学, 2017(06)
- [9]化工—动力多联产系统节能机制与特性研究[D]. 冀晓洲. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所), 2016(11)
- [10]煤气化技术在合成氨生产中的应用情况[J]. 王国祥. 氮肥技术, 2016(02)