10MWth煤基化學(xué)鏈氣化過程模擬研究.pdf

1、化學(xué)鏈燃燒技術(shù)是一種新型燃燒技術(shù)，具有高燃燒效率、低NOx排放和CO2內(nèi)分離的特點而受到廣泛關(guān)注。煤基化學(xué)鏈氣化技術(shù)將化學(xué)鏈載氧體無焰燃燒理論應(yīng)用于循環(huán)流化床氣化，是一種新型氣化技術(shù)?；瘜W(xué)鏈氣化技術(shù)中，煤在氣化爐中不直接與空氣接觸，而是采用水蒸汽/CO2作為氣化介質(zhì)，通過載氧體顆粒在再生反應(yīng)器和氣化反應(yīng)器之間的循環(huán)轉(zhuǎn)化實現(xiàn)氧和熱量的傳遞，完成煤和空氣的不接觸氣化反應(yīng)。本文對煤基化學(xué)鏈氣化技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新性的探索，主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下：<

2、br>　　通過對化學(xué)鏈氣化系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)計算來研究鈣基載氧體化學(xué)鏈氣化反應(yīng)機(jī)理，重點研究了溫度對氣體平衡組成和固體產(chǎn)物分布的影響。在合理的溫度范圍內(nèi)，氣化的主要產(chǎn)物為CO、H2和CO2；三種還原氣體與CaSO4燃燒反應(yīng)的氣體產(chǎn)物基本只有H2O和/或CO2，便于分離得到高純CO2，固體產(chǎn)物基本上為CaS。為了防止載氧體失活以及大量NOx和SOx的釋放，應(yīng)控制反應(yīng)器溫度。
　　從單個氣化爐層面考查了操作條件對氣化性能(合成氣產(chǎn)率、組成

3、、冷煤氣效率及氣化爐熱效應(yīng))的影響。對氣化性能影響較大的因素主要有氣化溫度、水蒸汽煤比和載氧體煤比，影響較小的因素主要有氣化壓力、水蒸汽入口溫度和載氧體入口溫度。有效合成氣含量和冷煤氣效率最大值(77.7％和95.3％)出現(xiàn)在載氧體煤比：1.06、氣化溫度：1000℃；所需能量最低值(-1.23 MW)出現(xiàn)在載氧體煤比：1.06、氣化溫度：700℃。
　　構(gòu)建并分析了煤基化學(xué)鏈氣化、燃燒聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。化學(xué)鏈氣化部分系統(tǒng)熱量需求在載