新型近零排放煤气化燃烧利用系统的优化及性能预测 新型近零排放煤气化燃烧利用系统的优化及性能预测

新型近零排放煤气化燃烧利用系统的优化及性能预测

  • 期刊名字:中国电机工程学报
  • 文件大小:486kb
  • 论文作者:关键,王勤辉,骆仲泱,岑可法
  • 作者单位:浙江大学能源清洁利用国家重点实验室
  • 更新时间:2020-07-12
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论文简介

.第26卷第9期中国电机工程学报Vol.26 No.9 May 20062006年5月.Proceedings of the CSEEC2006 Chin.Soc.for Elec.ng.文章编号: 0258-8013 (2006) 09-0007-07中图分类号: TK16文献标识码: A学科分类号: 470.20新型近零排放煤气化燃烧利用系统的优化及性能预测关键,王勤辉,骆仲泱,岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江省杭州市310027)Optimization and Performance Prediction of a New Near Zero Emissions Coal UtilizationSystem with Combined Gasification and CombustionGUAN Jian, WANG Qin-hui, LUO Zhong yang, CEN Ke-fa(Statc Key Laboratory of Clean Utilization, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang Province, China)ABSTRACT: According to our new near zero emissions coal化炉碳转化率增加而呈上升趋势。在综合考察压力和碳转化utilization system with combined gasification and combustion,率对系统效率、气化炉和燃烧炉性能的影响规律后,比较合which is based on the CO2 acceptor gasification process, the适的系统压力和气化炉碳转化率分别为2.5 MPa和0.7.在product gas composition of the gasifier and the combuston were该运行参数下,系统发电效率达到了62.1%。若采用先进的calculated by means of thermodynamic equilibrium calculation氧离子输送膜(TM)制氧方法,系统效率可提高1.3%。sofware FactSage 5.2. Based on these calculations, the wholesystem eficiency calculation method that complies with the关键词:热能动力工程;近零排放; CO, 接受体法气化;平mass and energy conversion principle was established. Aimed衡模型;系统优化at enhancing the system fficiency, the system pressure and thegasifier carbon conversion ratio were optimized. The results0引言indicate that the system fficiency increases with increasing ofthe pressure and the gasifier carbon conversion ratio. After the开发能源转化效率更高、包括CO2在内的多种influences of the pressure and the carbon conversion ratio on污染物排放极低,甚至几乎为零的煤炭利用系统,the performance of the system, gasifier and the combustor were是世界各国煤炭资源利用所追求的目标。目前,世synthetically studied, the optimum pressure and the carbon界已有多家研究机构提出了零排放煤利用系统方conversion ratio were obtained respectively as 2.5MPa and 0.7.The system efficiency could achieve around 62.1% when the案。其中,由于CO2接受体法气化技术具有可以制system operated in these two optimum parameters. If the得高浓度的H2,同时接受体再生过程中释放的是高advanced ITM air separation technology is used, the calculation浓度CO2这-特点",使基于CO2接受体法气化技system fficiency will be increased 1.3%.术的几种零排放系统成为这一方向的主流。代表性KEY WORDS: thermal power engineering; nearzero的如美国零排放煤利用联盟(ZECA)提出的无氧煤emissions; CO2 acceptor gasification; equilibrium model; system气化零排放系统2-31、美国GE能源与环境研究公司optimization(GE-EER)提出的AGC(advanced gasification摘要:针对所构建的以CO2接受体法气化为基础的新型近combustion)系统4)、日本新能源综合开发机构零排放煤气化燃烧利用系统,以热力学平衡计算软件包(NEDO)提出的HyPr-Ring(Hydrogen Production byFactSage 5.2 来预测气化炉及燃烧炉的产物组成。在此基础Reaction Integrated Novel Gasification)系统[50)等。这上建立了基于物质平衡、能量平衡的系统效率计算方法。以提高系统效率为目标,对系统压力和气化炉碳转化率这两个几|中国煤化工应器形式和工艺路重要参数进行了优化。结果表明,系统效率随操作压力和气YHCN MH G目前有关的理论及基金项目:国家自然科学基金项目(50306022)。试验研究I作都在积板进行之中。ZECA 针对无氧Projet supported by National Nature Science Foundation of China煤气化零排放系统已经进行了整个系统的理论计(50306022).中国电机工程学报第26卷算,预测了系统效率和经济性。同时采用一种高温(1),生成CO和H2。气相中的CO进- -步通过水煤高压的热重分析仪研究了多个煤种在7MPa下,900气变换反应(2)转化为 CO2,同时生成H。CaO作C左右的加氢气化特性。GEER针对AGC系统,为 CO2接受体发生碳酸化反应(3),将气相中的借助NASA热力学软件建立了系统计算模型,预测遭化出一十用户烟气轮机了反应平衡组成并计算了整个系统的效率。目前设计制造了- -个内径10 cm、反应管可承受2 MPa、HhCo21000C的流化床反应器准备进行煤的CO2接受体气压力循CaCO「常压或的医科电动给水_, 燕汽轮机煤成环流化化制氢试验。日本NEDO针对HyPr-Ring系统,由物威床气化。 CaCO3LIN S.Y等进行了整个系统的理论计算,在-一个内径20mm的连续给料装置上研究了压力、温度等条蒸汽H H2O J9低氧空气 排空|空气件对煤/ CaO混合物气化制氢的影响规律。国内除4空分棚←-空气浙江大学以外,另有中科院工程热物理研究所提出图1新型近零排放煤 气化燃烧利用系统的含碳能源直接制氢零排放系统”目前也在积极进Fig. 1 Block diagram of new near zero emissions coal行有关的理论研究。utilization system依据CO2接受体法气化技术思路,结合循环流CO2不断吸收固化。该反应一方面通过不断减少气化床燃烧及气化技术的优势及特点,笔者构建了- -相中CO2的来促进反应(2)的平衡向右进行,进而也套新型近零排放煤气化燃烧集成利用系统(89)。其促进反应(1)的平衡向右进行,从而促进了H2的生产。另一方面,反应(3)放出的大量热量可供其它反中,系统操作压力,即气化炉、燃烧炉运行压力和应利用。除上述主要反应外,气相中另有少量热解气化炉碳转化率是该新型近零排放系统的两个重或气化所产生的CH4发生重整反应(4)也转化为CO要参数。压力不同将直接影响气化产物的生成情和H2。气化炉产生的高浓度H2用于固体氧化物燃况,进而影响进入下游各模块的物质流和能量流并料电池(SOFC)发电或供其它氢能用户使用。含有未最终对系统整体性能产生影响。合适的气化炉碳转被利用的H2 的燃料电池排出的尾气被送入燃烧炉化率是系统进行煤炭合理分级转化原则的体现,它以利用其高温显热和其中的H2。燃料电池所排出的既要使得气化炉产生更多的H2,又要保证气化炉中低氧浓度的高温空气,分离出其中的氧气后用于预未转化的半焦能够满足燃烧炉中CaCO3煅烧吸热的热进入燃料电池的空气。需要。因此本文针对这两个重要参数对系统相关设C+H20=CO0+H,AH298 =131.3k/mol(1)备、整体性能的影响规律进行了研究。以提高系统CO+H20=CO2 +H,△H29 = -41.5kJ/mol(2)效率为目标,保证系统内相关设备的技术可行性为CaO+CO2=CaCO,,△H98 =-178.1kJ/mol (3)原则对这两项重要参数进行优化。在此基础上,得CH。+H,0=CO+3H2,△H298 = 206.3kJ/mol (4)出了系统在此优化条件下各部分的发(耗)电量情况煤中较难气化的半焦和吸收CO2生成的CaCO3及总体效率。本文是对该新型近零排放系统在理论被送入加压或常压循环流化床燃烧炉。半焦和来自上的一个初步证明,同时加深对这两个重要参数对燃料电池尾气的氢气在纯氧环境中燃烧,释放出的系统设备运行和整体性能影响规律的认识,并且为热量供给CaCO3煅烧分解,生成的CaO被作为CO2下一步合理安排试验验证工作提供指导。接受体重新送回到气化炉。燃烧炉中发生的主要化1新型近零排放煤气化燃烧利用 系统介绍学反应如式(5)~(7)所示。燃烧炉内燃料燃烧和CaCO3煅烧所产生的水蒸气和CO2高温混合气体经笔者构建的新型近零排放煤气化燃烧集成利高温除尘后首先进入烟气轮机发电,然后作为余热用系统如图1所示。煤或其它燃料(如生物质)在掺锅炉的执源进行蒸汽循环发由低温 尾气经冷凝分入一定比例的CO2 接受体(CaO)后,送入有一定压离出sY;中国煤化工cO2'气体可以比较力的无氧循环流化床气化炉,以水蒸气作为气化剂容易CNMHG。进行部分气化反应。其中煤中的碳发生水煤气反应C+O2=CO2,NH298 = 393.8kJ/mol (5)第9期关键等:新型近零排放煤气化燃烧利用系统的优化及性能预测92H2+O2=2H2O, OH29 =- 570k/mol (6) 温度才 是既符合元素守恒,又符合能量守恒的系统CaCO,+CaO+CO2,AH98 =-180kJ/mol (7)平衡态下的温度值。而这时的产物情况才是所希望在所构建的系统中,煤在气化过程中产生的得到的反应炉平衡产物。。H2S直接与CaO反应生成CaS,然后在燃烧炉中被在对气化炉和燃烧炉产物进行预测的基础上,转化为CaSO4固化脱除10]。煤中的氮在气化过程中依据系统流程即可序贯计算出进入各设备的物质大部分转化为氮气,少量转化为NH3也比较容易脱和能量情况。在此基础上,由发电单元和耗功单元除,因此不需要专门的脱除氮氧化物的设备。气化的发电量和耗电量,即可算出整个系统的热功转化燃烧过程所产生的灰颗粒则可以通过除尘设备脱效率η,其定义由式(8)给出。此效率即作为我们系除。燃烧炉各过程产生的少量气体污染物包括重金统优化的目标。属蒸气I12等可以与所产生的高纯度CO2 一起处(Pgr+PSorc+Px - P机)(8)理。由此实现煤炭利用过程中的污染物近零排放。qD所构建的煤利用系统有如下特点:①充分考虑煤在其中: Pr、 PoFC、 P魏分别为燃气轮机、燃料各种转化过程中表现出的特点,先在循环流化床气电池、 蒸汽轮机的发电量,kW; P机为辅机能耗,化炉中把煤的“高活性组分”进行无氧气化,然后kW; q1 为煤的收到基低位发热量,kJ/kg; D为投把“低活性组分”送入循环流化床燃烧炉燃烧,实煤量,kg/s.现煤的分级转化,降低对气化过程的要求;②利用在对整个系统进行量化计算的过程中,为了简较为成熟的循环流化床技术完成系统的核心部分,化计算,突出主要规律,这里还采用了以下基本假系统相对比铰简单;③不追求产品气中很低的CO2设和主要计算条件,其中有关参数主要是根据目前含量,选用适当的系统压力,降低了对系统的要求。设备可行的性能来取值4161:(1)气化炉:热损失占整个气化炉输入热量2系统优化及性能预测的0.5%;2.1系统效率计算方法(2)燃烧炉:采用与气化炉相的同压力以便在所构建的系统中,气化炉中的CO2接受体法于两 者之间物料的非机械传输;热损失占整个燃烧无氧气化制氢、燃烧炉中的CaCO,煅烧分解和半焦炉输入热量的0.5%;再生的接受体中约有5%随排渣燃烧是整个系统物质流和能量流的基础。因此对气过程损失;化炉和燃烧炉产物数量的预测成为整个系统效率(3)SOFC:以空气为氧化剂,发电效率为50%,计算的基础。这里利用热力学平衡计算软件包燃料利用率为85%;FactSage 5.2来进行气化炉和燃烧炉产物预测。该软(4)烟气轮机:绝热膨胀效率为0.89,机械效件是一种基于系统吉布斯自由能最小化原理的热率为0.98,发电机发电效率为0.95;力学平衡计算程序1),最小吉布斯自由能是求解热(5)管道:系统管道热损失忽略不计;力学平衡态的常用方法之一。在本文的平衡计算(6)系统计算以一典型烟煤为燃料。表1给出中,气化炉中考虑了C、CaO、H20、H2、CO: CO2、了 该烟煤煤样分析数据。系统给煤量固定为CH、CaCO,共8种成分,C、Ca、0、H共4种元素,18.35kg/s, 进料C/CaO/H20摩尔比为1:1:3.5。因此应该只有4个(成分数目减去元素数目)独立反.表1煤样分析数据应,如式(1)~(4)所列。 燃烧炉中考虑C、CaCO3、Tab.1 Analysis data of coalH.0、Ca0、Co2 HO共7种组份,也是C. Ca工业分新0.四 。龙限分所心的公司下,发热M0、H共4种元素,因此应该只有3个独立反应,如2.7 25.1721.6263.393.886.510.781.1324.535式(5)~(7)所列。在计算开始前,除需要给出反应系2.2压力对系统性能的影响及优化统的压力P之外,还需给出所考察的平衡系统温度压力对系统的性能有很大的影响。经计算,碳T。这里需要先假定一个系统温度To,由平衡模型转化中国煤化工的系统压力改变对计算出产物组成。基于此结果,再由系统能量守恒系统|YHCNMHC图中可以看出,系计算出一一个温度来, 记为T。若T与7。不同,则重新统效率整体.上是随着压力的增大而提高。这是因为假定T进行计算,直至得出与T相同的温度值T。该压力的提高,有利于气化炉中CO2接受体反应(3)10中国电机工程学报第26卷向正方向进行,由此也促进了水煤气反应(2)向正方势吻合,反映出以H2为燃料的SOFC的发电量对向进行,最终促进了H2 的生成,燃料电池的发电系统性能决定性的影响。另外考虑到压力增加,将量有所增加。同时提高压力也会提高整个烟气轮机会导致整个系统制造要求提高、成本上升,运行安.的效率,从而促进整个系统的效率的提高。但随压全性下降;同时,在假设燃烧炉采用与气化炉相同力的进一步提高,系统效率增大的幅度随着压力的压力的情况下,压力越高,燃烧炉内石灰石的煅烧增加逐渐减少。甚至在碳转化率为0.8的情况下,就越困难。因此综合考虑以上因素,较优的系压力系统压力从2.5MPa增加到3MPa时,系统效率均为取为2.5MPa左右比较合适。65.3%,并没有继续提高。可见,总体上提高操作2.3气化炉碳转化率对 系统性能的影响及优化压力有利于提高系统效率,但当压力超过2.5 MPa气化炉碳转化率是煤中的碳在气化炉中参与后,系统效率提高就很微弱了。反应的百分比,气化炉中未反应的半焦将进入燃烧6厂~■X=0.8炉利用。因此,碳转化率的改变直接影响着气化炉, x=0.7和燃烧炉的运行参数,进而影响进入下游燃料电池462和烟气轮机的物质和能量,从而对整个系统的性能产生重要影响。这里取优化的系统压力值2.5MPa,计算碳转化率分别为0.6、0.7、0.8时反应炉的温度、.s系统主要设备的发电、耗功情况及系统效率,如表压力/MPa图2不同碳转化率 下系统效率随压力的变化2所列。由表中可看出,随着碳转化率的提高,系Fig.2 System eficiency versus pressure with dfferent统效率明显提高。其中燃料电池发电量所占的百分carbon conversion ratio比逐渐.上升,烟气轮机和蒸汽轮机发电量所占的百压力对系统整体性能的影响在很大程度上是分比都有所下降。这是由于随着碳转化率的增大,基于压力对气化产物的直接影响。图3给出了气化气化炉中产生的H2量增加,也即进入SOFC的燃料温度为850C 下,气化产物随压力的变化情况。从增加,SOFC发电量所占的份额也随之增加。同理,图中可看出,在较低压力下(小于约0.6 MPa)由于随着碳转化率的提高,进入燃烧炉的份额就减少,CaO的碳酸化反应(3) 并未进行,CaO量保持不烟气轮机发电量所占的份额也减少。而蒸汽轮机是变,生成的CaCO3量为零,因此CaO促进H2生成利用烟气轮机余热的,所以它所占的份额也相应有的作用并未发挥。此后随着压力的提高,碳酸化反所下降。可见,碳转化率的提高正好符合尽可能使应(3)进行的程度加深,越来越多的CaO吸收CO2转化为CaCO3,因此生成的H2量开始增加。但压能量在具有较高效率的单元中(这里是SOFC)转力大于2.5MPa后,H2产量的增加很微弱,甚至出化的基本原则,因此随碳转化率增大,系统效率随现了下降的趋势。这是因为,随着压力增加,反应之增大。(4)平衡向左进行,生成的部分H2被转化为了CH,表2不同碳转化率 下的系统主要参数Tab.2 The main parameters under the different carbon这与图中CH4产量的变化趋势相-致。气化产物中conversion ratioH2生成量随压力的变化趋势与系统效率的变化趋主要参数碳转化率0.6碳转化率0.7碳转化率0.8气化炉温度rC95886773H2燃烧炉温度C1185705燃料电池发电:W213557.46242072.1268340.161.0燃料电池发电量所站比例%64.76烟气轮机总发电刷kW160118.7 152375.1145708.3(CaO烟气轮机发电量所占比例%42.0938.3535.16 .0.5fCO2热轮机发电量kW6712.562875.5316.7燕气轮机发电量所佔比例%.41.760.720.08fco压气机维KxW79839.3091708.299826.12中国煤化]5957.120764E 62,1.65.3压力MPa圄3气化产物随压 力的变化YHc N M H G是受到气化炉和燃Fig .3 The reationship between product composition of烧炉的运行条件限制的,并不是可以随意选取的。the gasifier and pressure第9期关键等: 新型近零排放煤气化燃烧利用 系统的优化及性能预测11图4给出了系统压力在2.5 MPa下碳转化率与气化基本原则。在前面压力对系统性能影响的分析中, .炉、燃烧炉温度的关系。碳转化率的提高说明气化压力的提高实际上主要就是通过促进气化炉中H2反应进行得更加深入,因此气化反应所需的热量大的产量,进而增加SOFC的发电量来提升系统效率幅度增加。虽然也会相应增加CO2接受体(CaO)的的。用量,由此CO2与CaO反应的放热量也会相应增表3气化炉气体产物组成加,但这并不足以弥补气化反应强化后所需热量的Tab.3 Product gas composition of the gasifier大幅度提高,因此气化炉的运行温度有所下降。随入口物料(kg/s)气相产物组成/(kmols)给煤CaO 蒸汽.Cco CO2 CH4着碳转化率的提高,进入燃烧炉的半焦随之减少,18.35 39.55_ 42.61.16 0.11 0.10 0.02半焦带入的显热和化学热也大大减少,而煅烧石灰体积浓度(干基) 1% _83.4 7.9 7.2 1.4石所需要的热量却随着碳转化率的提高而增加,因为保证系统燃烧炉排出的是高浓度的CO2,燃此燃烧炉的运行温度随着碳转化率的提高下降幅烧炉必须采用纯氧燃烧。在目前的系统设计中,燃度明显大于气化炉。当碳转化率达到0.8时,燃烧烧炉所需的纯氧由深冷法制得。由表4可见,制氧炉的运行温度降至705"C,远低于流化床的最佳运用空分机耗电占到了总发电量的6.5%。 因此,如行温度,并且CaCO3的煅烧分解已不能进行。因此何实现低能耗的制氧成为该系统进一步提高性能选择合适的碳转化率应在0.7左右,此时对应的气的重要途径。在各种制氧方法中,氧离子传送膜化炉温度为861'C, 燃烧炉温度为963C,由下面(ITM)制氧法被认为是整合到各种先进能源转化系的计算可看出此工况适合气化炉内反应的要求,并统(如IGCC)的比较有前景的制氧技术。该方法采用且可以实现燃烧炉再生CaO的作用。无孔、混和陶瓷薄膜制成,以高压差作为驱动力从1050[高压空气中分离出大流量、高纯度的氧气。其工作温度在800~900C范围内, 所需工作压力为p 950燃烧炉100- 300psia(约0.689- 2.068MPa)。产生的氧气压力气化炉约为大气压力,浓度可达99%181。可见,一旦技6500.碳转化率0.8术、经济可行,本系统完全可以采用ITM制氧法。同样采用优化的系统操作条件,经计算若采用ITM图4温度随碳转化率的变化制氧法时,空分系统耗电从深冷法耗电25957.1 kWFig.4 The relationship between temperature and下降到了9275kW,系统效率达到了63.4%,比采carbon conversion ratio用深冷法制氧效率提高了近1.3%。 若考虑燃烧炉下2.4 优化后的系统性能及分析采用优化后的系统操作压力(2.5 MPa)和碳转化游CO2的处理,势必增加新的系统功耗。有关CO2率(0.7), 基于热力学平衡模型预测的气化炉气体产处理的方案较多,其中矿石吸收埋存是一-个重要途物组成如表3所列。在气化产物中H2含量达到了径,也是美国能源部零排放项目研究的-一个方案I9。83.4%,另有少量的CO和CO2及极少量的CH4也表4主要参数及结果并不影响SOFC的正常运行17]。燃烧炉内,平衡模Tab.4 The main parameters and results of the system数值型指出此工况下的压力和温度可使CaCO3几乎全系统给煤ke%)1835 1号2号烟轮机发电效率% 5654部再生为CaO。由此计算得到系统主要设备的性能气化炉压力MP)25 烟气轮机总发电心kW15235.1气化炉温安C61 烟轮机发电量所份额%3835数据、整体效率及计算中所用到的重要参数列于表气化碳化串)7| 期轮机发电效率%4所示,其中系统整体发电效率为62.1%。 从表中气化炒氢气产(md().16 蒸气轮机发电鼽W28755可见,在各发电设备中燃料电池发电量最大,达到燃绕炉压力MPa25 蒸轮机发电量新占份额%燃炒温度rC63,空分机电影W2597.1了60.93%。 其发电效率如前面假设中所述,暂取为燃料电地燃利用率%85 空分机电占总发电量份额% 650%。但抛开目前技术条件限制而言,实际燃料电燃料电中国煤化工W91 7082池的单循环发电效率可以高于60%,甚至有潜力达燃科电5总发电量份额%. 2.1YHCNMHG397 3227到更高值。因此可以说,尽量使能量在燃料电池内燃料电池发电量所占份额% 6093 I 系统效军%621转化为电力是保证系统具有较高效率和经济性的注: ;1号2号烟气轮机分别为燃烧炉和SOFC下游的烟气轮机.12中国电机工程学报第26卷经计算,在上述计算条件不变的情况下,采用此CO2Report. LA-UR-02-5969, 2002, htp: /www. zeca. org/.[4] Rizeq R G, Lyon R K, Zamansky V M. Fuel-lexible AGC tchnology处理方法,系统效率将降低2.3%。for H2, power, and squestaion ready CO[C]. In: The pocedingeseof the 26* itetmatioal technical conference on coal vilization & fuel3结论systems, Ed. B. A. Sakestad. Clearwater, USA, 2001: 359-368.[5] LinSY, Suzuki Y,Hatano H, et al. Developing an innovative(1)该新型近零排放煤气化燃烧利用系统的method, HyPr-RING, to produce hydrogen from hydrocarbons热功转换效率随系统压力的升高而升高,但压力大[D]. Energy Conversion and Management,2002, 43(9-12):1283-1290.于2.5 MPa后,系统效率的增长幅度逐渐减小。这[6] LinS Y, Harada M, Suzuki Y, et al. Continuous experiment regarding主要是由于气化炉内压力大于2.5MPa后,H2产量hydrogen production by coal/CaO reaction with steam(): Gaproducts[]. Fuel, 2004. 83 (7-8);: 869-874.的增加就很微弱,甚至出现了下降的趋势。考虑到[7] 肖云汉. 煤制氢零排放系统[].工程热物理学报,2001, 2(1);过高的压力使得燃烧炉中石灰石的煅烧分解难度13-15增加,整个系统制造要求提高、成本上升,运行安Xiao Yunban. Hydrogen from coal with zero emission[J]. Journal ofEngineering Thermorphysics,2001, 22(1); 13-15(in Chinese). .全性下降。因此综合考虑,合适的系统运行压力为[8] 王勤辉, 沈润,骆仲泱,等.新型近零排放煤气化燃烧利用系统2.5MPa左右。0. 动力工程, 2003, 23(); 2711-2715.Wang Qinhui, Shen Xun, Luo Zhongyang, etal. New near zero(2)气化炉碳转化率对系统效率的影响很大。emissions coal utilization technology with combined gasifcation and随着碳转化率的提高,系统效率升高。在系统压力combustion[). Power Engineeing, 2003, 23(5); 2711-2715(in为2.5 MPa时,碳转化率从0.6.上升到0.8,系统效Chinesse).率从59.8%提高到65.3%。但高的碳转化率的选取[9] 王智化, 王勤辉,骆仲泱,等.新型煤气化燃烧集成制氢系统的热力学研究[].中国电机工程学报, 2005, 25(12): 91-97.受到燃烧炉温度的限制。当碳转化率达到0.8 时,Wang Zhihua, Wang Qinhui, Luo Zhongyang, et al. Thermodynamicanalysis of hydrogen production by new coal uilizaion technology燃烧炉的运行温度降至705C,实际上已不能进行with combined gasifcation and combustion[]. Proceedings of theCaCO3的煅烧。经计算,较优可行的碳转化率取为CSEE, 2005, 25(12): 91-97in Chinese). .[10]李定凯,吕子安.煤焦中的硫化钙在循环流化床燃烧室中的反应模0.7左右。型[J].中国电机工程学报,2003, 23(7); 196-200.(3)系统运行压力为2.5 MPa,气化炉碳转化Li Dingkai, Lu Zian. A model for the reactions of CaS in coal gasifer率为0.7时,一个以烟煤为原料的发电容量约char in circulating fluidized bed combustor[J]. Proceedings of theCSEE,2003, 23(7); 196 200(in Chinese).400MW的系统其发电效率可以达到62.1%。若采用[1]黄亚继,金保开,仲兆平,等.痕量元素在煤粉炉中排放特性的研先进的ITM制氧法时,系统效率可进-步提高近究[)].中国电机工程学报,2003, 23(1); 205-210.Huang Yaj, Jin Baosheng, Zhong Zhaoping, et al. Enissio features1.3%。若考虑燃烧炉下游CO2的处理,采用矿石吸of trace elements in a pulverized coal boiler[I]. Proceedings of the收埋存方法时,系统效率将降低2.3%。CSEE,2003, 23(11); 205-210(in Chinese).(4)本文的工作是对该新型近零排放系统在[12]徐明厚,郑楚光,冯荣,等.煤燃烧过程中痕量元素排放的研究现状[].中国电机工程学报,2001, 21(10); 33-38.理论上的一个初步证明,同时加深了对系统压力和Xu Minghou, Zheng Chuguang,Feng Rong, et al. Overview of trace气化炉碳转化率这两个重要参数对系统相关设备elements research in coal combustio process[J]. Proceedings of theCSEE, 2001, 21(10): 33-38(in Chinese).运行和整体性能影响规律的认识,并且为下一步合[13] Bale C w, Chartand P, Degerov s A. et al. Fact sage termochemical理安排试验验证工作提供了指导。software and dabases(EB]. CALPHAD 2002,189-228, hp:lwww. crct. polymd. ca.参考文献[14]张斌,倪维斗,李政. 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Joumal of Engineering for ThermalEnergyand Power, 2004, 19(4): 358-362(in Chinese).收稿日期: 2005-12-26.[17]鲁德宏.石油天然气利用的新途径一燃料电池[].石油与天然气作者简介:北工,2003, 32(1); 10-13.关键(1978-), 男,博土研究生,目前从事新型近零排放煤气化Lu Dehong. New uilization of petroleum and natural gas by way of燃烧利用系统的有关研究,xiaoguan02@zju.edu.cn;fuel cll[]. Chemical Engineering of il & Gas, 2003, 32(1);: 10-13in王勤辉(1970-),男,博士,教授,主要从事循环流化床燃烧技术、Chinese).热电气多联产技术、煤气化技术等方面的研究:[18] Stein V E, Juwono E, Demetri E P, et al. The impact of ITM Oxygen on骆仲泱(1962- -),男,博士,教授,博士生导师,“ 长江学者奖励计econonics for coal-based ICCC[C]. Proceedings of the Intemational划”特聘教授,主要从事洁净煤燃烧技术及重物质利用等研究;Technical Conference on Coal Uilization & Fuel Systems, Sweden,岑可法(1935一),男,博士,教授,中国工程院院士,工程热物理2002,27(1); 345-356.专业。[19] Nawaz M. Ruby J. Zero emission coal aliance project conceptualdesign and economics[EB] 。Los Alamos Report ,http :(编辑贾瑞君)《中国电机工程学报》参考文献要求《中国电机工程学报》(半月刊)是学术性刊物,主要报道电机工程领域的新理论、新方法、新技术和新成果。参考文献要求如下:参考文献应选择最近5年的论文且按文中出现的先后次序排列,在引用文句后的右上角标明参考文献序号,参考文献以15篇以上为宜。勿引用尚未公开出版的资料。参考文献为书和期刊的著录格式如下:序号作者姓名.书名[文献类别.出版地: 出版者,出版年份,页次.序号作者姓名.论文篇名[文献类别].刊物名称,年份,卷号(期号):起页-止页.参考文献类型专著| 论文集 报纸文章| 期刊文章学位论文报告标准专利其他文献类型标识MCNDRPZ若为中文参考文献,请您将各著录项目均翻译成英文。例如:[1]王东,马伟明,李玉梅,等.带有静止励磁调节器的双绕组感应发电机研究[J].中国电机工程学报,2003,23(7): 145-150.Wang Dong, Ma Weiming, Li Yumei ,et al. Reacasher on dual stator winding induction generator with staticexcitation regulator [J]. Proceedings of the CSEE, 2003, 23(7): 145-150(in Chinese).中国煤化工MYHCNMHG

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