分級給氧膜式壁氣化爐煤基聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能耗分析.pdf

1、隨著世界能源資源日漸匾乏，人類生存環(huán)境加速惡劣，煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)成為了能源利用方式的新主題，多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品多、能源利用效率高、污染物和溫室氣體排放少等特點，使其成為了當(dāng)代潔凈燃煤技術(shù)之一，在國家“十二五”規(guī)劃和中長期發(fā)展規(guī)劃中被列為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展方向。
　　 本文以山西陽煤豐喜肥業(yè)（集團）臨猗甲醇廠的煤基甲醇、熱聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為研究背景，應(yīng)用Aspen Plus過程模擬軟件對該系統(tǒng)工藝流程進行了模擬。該廠采用了清華大學(xué)研發(fā)的

2、、具有國際領(lǐng)先水平的、并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型氣化設(shè)備——分級給氧膜式壁氣化爐，該爐自2011年底示范投產(chǎn)以來運行狀況良好，性能優(yōu)越。本文旨在通過分析投運該爐后整個系統(tǒng)的能耗分布情況，以期對該多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)做進一步的優(yōu)化。
　　 首先采集大量實際運行數(shù)據(jù)對Aspen Plus模擬環(huán)境進行了校核，以使模擬計算結(jié)果正確可信。在此模型基礎(chǔ)上，分析了甲醇合成工藝段的反應(yīng)器溫度、反應(yīng)器壓力、循環(huán)比對甲醇產(chǎn)率的影響，確定了其經(jīng)濟最佳工藝工況為:

3、反應(yīng)器溫度為530K;反應(yīng)器壓力在滿足甲醇精餾工藝前提下，保持在5.2-5.4MPa壓力條件下運行;循環(huán)比為3.8下運行最為經(jīng)濟。
　　 運用熱量方法和(火用)方法對各設(shè)備進行了詳細的能量計算和(火用)計算，得出了甲醇-熱聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能流圖和(火用)流圖，模擬計算結(jié)果顯示:熱量方法的甲醇轉(zhuǎn)化效率為53.78％;管網(wǎng)供熱效率為23.44％;各流程段熱損失之和為22.78％，其中激冷洗滌后的灰水、黑水，閃蒸之后的凝汽器熱損失及馳放氣處

4、理段的能量損失最大。(火用)方法計算得出的煤制甲醇(火用)效率為53.98％;供熱(火用)效率為2.96％;氣化、CO變換和甲醇合成過程產(chǎn)生的化學(xué)(火用)損之和為16.73％;工質(zhì)分離和節(jié)流過程產(chǎn)生的(火用)損之和為11.98％;馳放氣的化學(xué)(火用)損與物理(火用)損之和為7.28％。激冷洗滌水，工質(zhì)分離和節(jié)流環(huán)節(jié)的(火用)損最大，馳放氣排空的能量損失和(火用)損均較大，并且分析得出，在高壓條件下可以降低燃燒(火用)損失。