收藏本站
《中国科学院研究生院(工程热物理研究所)》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

常压循环流化床煤气化试验与模型研究

张荣光  
【摘要】:作为一种高效、无气泡、高生产能力的反应器,循环流化床已应用于许多领域,但应用于煤气化的研究和开发工作尚处于起步阶段。本文是针对循环流化床煤气化进行的研究和探索。 通过冷态试验研究,获得了热态试验台的基本结构设计参数。在此基础上,建立了循环流化床煤气化热态试验台(提升管高3000mm、直径100mm)。以神华煤为原料进行了氧气、水蒸气为气化剂的初步试验研究。结果表明,试验台可长时间稳定运行,冷煤气效率和碳转化率分别可达到60.5%和96.9%,但存在高温结渣和飞灰碳损失高等问题。 以空气和水蒸气为气化剂,在循环流化床煤气化热态试验台上进行了神华煤、龙口煤和大同煤的气化试验,研究了煤种、加煤速率、空气煤比、蒸汽煤比对气化过程的影响。在试验研究范围内,龙口煤最高的冷煤气效率和碳转化率分别为53.96%和92.31%,神华煤为45.64%和83.84%,大同煤为34.71%和61.99%。试验发现损失于飞灰中的碳较多。进行了蒸汽返料、返料侧加煤和提升管上部加煤探索试验,但没有取得有成效的结果。 根据试验结果拟合了碳转化率和甲烷产率动力学经验关系式,结合物料平衡、能量平衡和化学平衡,建立了动力学修正的循环流化床煤气化平衡模型。在与试验相同的条件下,进行了循环流化床煤气化模拟计算,模拟计算结果和试验结果比较吻合。在此基础上,还就空气加入量、蒸汽加入量及加煤速率对床温、煤气组成、煤气热值、碳转化率和冷煤气效率的影响做了预测和分析。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(工程热物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ546

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王静;简丽;张前程;;煤气化模型研究及气化产物组成预测分析[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);2011年03期
2 王笃政;孙永杰;孙彬峰;余越;游义巧;张宇峰材;;流化床煤气化技术进展[J];氮肥技术;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 宋文佳;高温煤气化炉中煤灰熔融、流动和流变行为特性研究[D];华东理工大学;2011年
2 范晓旭;循环流化床多联供系统试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2007年
3 朱治平;加压循环流化床的实验与模型研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姚杰;淮南煤气化特性实验及模拟研究[D];安徽理工大学;2010年
2 宁丽媚;流化床内流动传热过程数值模拟[D];华北电力大学(河北);2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈培荣,金昆,项友谦;煤气化过程的理论计算[J];北京建筑工程学院学报;1996年03期
2 项友谦,彭万旺,步学朋,逢进,谢可玉;粉煤加压流化床气化试验与模拟的比较[J];城市煤气;1995年01期
3 余廷芳,蔡宁生;部分煤气化炉的热力学数学模型[J];动力工程;2004年04期
4 段钰锋,梅志林,赵长遂,陈晓平;V型布风板流化床煤气化试验研究及工业应用[J];工程热物理学报;2001年06期
5 张晋,段远源,李政;气化剂配比对气化炉性能的影响[J];化工学报;2003年12期
6 白丁荣,金涌,姚文虎;快速流态化技术进展[J];化学工程;1987年02期
7 武利军,周静,刘璐,李爽凯;煤气化技术进展[J];洁净煤技术;2002年01期
8 陈家仁;流化床气化的过去现在与将来[J];洁净煤技术;1998年01期
9 项友谦;固定床煤气化过程的数学模型[J];煤化工;1999年03期
10 张东亮;中国煤气化工艺(技术)的现状与发展[J];煤化工;2004年02期
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 黄裴林;[N];中国煤炭报;2005年
2 记者 陆彩荣;[N];光明日报;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺根良;门长贵;;双高煤的新型气流床气化技术开发的探讨[J];安徽化工;2008年05期
2 林丰盛;韩云龙;;脉冲对流化床气-固流动特性的影响[J];安徽化工;2010年06期
3 苑卫军;秦利生;;环保节能型两段式煤气发生站节能及环保效果分析[J];节能与环保;2008年02期
4 张延平,王立;气固流化床系统非线性机理研究进展[J];北京科技大学学报;2004年06期
5 陈锦;杨晶;尹少武;王立;;基于CFX软件的氮化硅反应炉内热过程的数值模拟[J];北京科技大学学报;2005年06期
6 苑卫军;李建胜;郭健;;煤气站能量利用效率评价[J];玻璃;2010年02期
7 苑卫军;秦利生;;煤气发生炉炉出煤气含水量计算[J];玻璃;2010年04期
8 焦伟堂,冯旭东,叶旭,孙竹范;多相循环流化床流动规律的研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2004年06期
9 王建永;汤慧萍;谈萍;葛渊;康新婷;董领峰;;煤气化合成气除尘用过滤器研究进展[J];材料导报;2007年12期
10 奚正平;汤慧萍;朱纪磊;张健;;金属多孔材料在能源与环保中的应用[J];稀有金属材料与工程;2006年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程沥军;王彪;李涛;应卫勇;房鼎业;;气固鼓泡流化床流体力学行为的数值模拟[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
2 甘瑞;王佳;李涛;房鼎业;应为勇;;大型浆态床反应器气含率冷模实验研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
3 刘润华;王芳;丁利;楼波;;电厂440t/h循环流化床锅炉减温水超量分析及改造[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年
4 岳彦伟;赵延峰;张伟;;两段式煤气发生炉在轻烧镁竖窑上的应用[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年
5 李玉山;;流态化煅烧石膏技术的进展——FC分室石膏煅烧炉[A];首届山东材料大会论文集(建筑材料篇)[C];2007年
6 刘建锟;杨涛;胡长禄;蒋立敬;;多相催化流化床反应器的流体力学特性[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
7 位伟;王孝红;;稳定工况下篦冷机气固两相热交换模型研究[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(下册)[C];2009年
8 于德亭;步维光;钟祚群;;喷钙脱硫在中小型循环流化床锅炉上的应用[A];第八届锅炉专业委员会第二次学术交流会议论文集[C];2005年
9 朱治平;那永洁;吕清刚;包绍麟;孙运凯;贺军;;循环流化床加压煤气化试验台的设计[A];中国动力工程学会第三届青年学术年会论文集[C];2005年
10 李建隆;吴玉雷;;均热式流化床技术的开发[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 石金明;典型煤种热解气化特性研究[D];华中科技大学;2010年
2 桂南;复杂两相流动中颗粒碰撞的DEM-LES/DNS耦合模拟研究[D];浙江大学;2010年
3 吕明;基于Zn/ZnO的两步式热化学准循环制氢系统基础性研究[D];浙江大学;2009年
4 周贤;联合循环电站改造为IGCC和甲醇联产系统的研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
5 范莉娟;循环流化床煤基铁矿石粉直接还原的试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
6 吴学智;入口高浓度条件下的旋风分离器对比研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
7 孙宏宇;主动配风固定床生物质气化炉气化参数影响研究[D];山东大学;2011年
8 李继炳;配煤与新型助熔剂改进Shell煤气化工艺的研究[D];华东理工大学;2011年
9 王彪;甲醇制低碳烯烃流化床反应器的研究[D];华东理工大学;2011年
10 宋文佳;高温煤气化炉中煤灰熔融、流动和流变行为特性研究[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谷小虎;义马煤气化反应性研究[D];河南理工大学;2010年
2 郑化安;煤液化残渣的湿法气流床气化应用研究[D];西北大学;2010年
3 陈淑鑫;循环流化床锅炉培训模拟操作仿真研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 王永邦;沥青球的流态化氧化行为研究[D];华东理工大学;2011年
5 张建法;气化炉渣口熔渣流动特性研究[D];华东理工大学;2011年
6 高玲;脱硫废渣CaSO_4对煤灰熔融调节行为的研究[D];华东理工大学;2011年
7 李浩然;硅粉流态化技术研究[D];华东理工大学;2010年
8 焦延涛;两段式化学热回收煤气化工艺冷态及热态的研究[D];华东理工大学;2011年
9 王欢益;废线路板流化床焚烧处理技术研究[D];浙江大学;2011年
10 张锡梅;循环流化床内结构布置对气固流动特性影响的试验研究[D];浙江大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王国岩,徐君;Newton求根公式在加压煤气平衡组成计算中的应用[J];鞍山钢铁学院学报;1994年03期
2 吴善洪,袁明友,郝军;热电煤气“三联产”产气工艺热态试验研究[J];北京节能;1998年01期
3 牛长山,齐勇,光昕,顾亚平,徐鹏,张俊;循环床沸腾炉物料循环技术的试验研究[J];动力工程;1991年04期
4 傅维标,张恩仲;煤焦非均相着火温度与煤种的通用关系及判别指标[J];动力工程;1993年03期
5 邓世敏,李勤道,于新颖,危师让,林万超;IGCC系统模拟分析研究[J];动力工程;2000年05期
6 王擎,骆仲泱,岑可法,倪明江,秦裕琨,孙健;循环流化床锅炉循环回路压力平衡理论的分析[J];动力工程;2001年01期
7 李政,王天骄,韩志明,郑洪韬,倪维斗;Texaco煤气化炉数学模型的研究——建模部分[J];动力工程;2001年02期
8 李政,王天骄,韩志明,郑洪韬,倪维斗;Texaco煤气化炉数学模型研究(2)——计算结果及分析[J];动力工程;2001年04期
9 黄群星,马增益,池涌,岑可法;循环流化床内局部颗粒混合特性的研究[J];动力工程;2004年01期
10 余廷芳,林中达,蔡宁生;部分煤气化结合流化床燃烧的联合循环(PGFBC-CC)发电系统性能分析[J];动力工程;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 漆小波;循环流化床提升管气固两相流动力学研究[D];四川大学;2003年
2 李志伟;城市废弃物的CFB焚烧和气化特性试验[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 吕小兰;煤部分气化燃烧集成系统的研究[D];浙江大学;2002年
2 李斌;TEXACO水煤浆气化炉的建模及仿真研究[D];重庆大学;2002年
3 王伟;循环流化床多联供冷态试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2005年
4 祝传钰;内部结构变形对旋风分离器性能影响的数值仿真研究[D];大连理工大学;2006年
5 郭贞;循环流化床底部区域流动特性的数值模拟[D];中国石油大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 李皓宇;王彦彦;王春波;阎维平;;压力对流化床最小流化速度影响的冷态试验研究[J];动力工程学报;2011年06期
2 刘慧敏;周兴;崔彩艳;郑之民;王春波;;增压富氧气氛下临界流化速度的计算研究[J];电力科学与工程;2013年06期
3 武小军;范晓旭;陈文义;初雷哲;;烟煤在双流化床中气化特性初步实验研究[J];河北工业大学学报;2012年01期
4 李云;;我国煤炭热解技术研究现状[J];内蒙古石油化工;2012年02期
5 阎维平;李皓宇;吴威;王春波;;宽筛分颗粒高压热态最小流化速度的实验研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);2012年05期
6 周晨亮;刘全生;李阳;滕英跃;宋银敏;智科端;何润霞;王磊;张楹斗;;胜利褐煤焦水蒸汽气化生成气及等温动力学研究[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);2012年04期
7 范冬梅;朱治平;那永洁;张海霞;吕清刚;;一种褐煤煤焦水蒸气和CO_2气化活性的对比研究[J];煤炭学报;2013年04期
8 李皓宇;阎维平;王春波;王彦彦;;增压流化床热态临界流化速度的实验研究[J];中国电机工程学报;2011年32期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 朱建国;煤粉的高温低氧空气燃烧和氮氧化物生成特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
2 刘琦;双流化床中煤热解—气化工艺试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2009年
3 于旷世;循环流化床双床煤气化工艺试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
4 李云玉;循环流化床一体化污泥焚烧工艺实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
5 王俊;无烟煤粉循环流化床预热燃烧和NO_x生成试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 王彦彦;增压富氧流化床流化特性研究[D];华北电力大学;2011年
2 王斌;循环流化床多联供系统固体物料分配特性的冷态试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
3 张晓方;基于反应解耦的煤气化热解研究[D];北京化工大学;2008年
4 韩磊;双循环流化床冷态实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2010年
5 许文波;双向返料气动分配阀调节特性冷态实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2010年
6 侯学成;射流床煤气化反应网络模型的构建与应用[D];太原理工大学;2010年
7 张萌;双流化床生物质气化试验研究[D];华北电力大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 项友谦,彭万旺,步学朋,逢进,谢可玉;粉煤加压流化床气化试验与模拟的比较[J];城市煤气;1995年01期
2 项友谦;循环制气过程的数字模型[J];城市煤气;1995年12期
3 李政,王天骄,韩志明,郑洪韬,倪维斗;Texaco煤气化炉数学模型的研究——建模部分[J];动力工程;2001年02期
4 刘向军,朴泰俊;德士古气化炉内煤气化过程的数值研究[J];动力工程;2002年05期
5 段钰锋,梅志林,赵长遂,陈晓平;V型布风板流化床煤气化试验研究及工业应用[J];工程热物理学报;2001年06期
6 肖军,蔡宁生,章名耀,郑莆燕;第二代PFBC—CC中试电站初步方案及性能分析[J];工程热物理学报;2002年S1期
7 郭慕孙;稀相流态化[J];化工进展;1982年01期
8 李佑楚,陈丙瑜,王凤鸣,王永生,郭慕孙;快速流态化的流动[J];化工学报;1979年02期
9 郭慕孙,王永安,金涌;流态化反应工程[J];化学工程;1984年02期
10 金涌,汪展文,刘淑娟,李佑楚;流态化工程研究的前沿课题[J];化学工程;1992年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段锋;金保昇;黄亚继;李斌;章名耀;;气化剂预热温度对加压湍动循环流化床煤气化的影响[J];化工学报;2009年12期
2 解玉丽,韩玉峰,赵胜勇;循环流化床煤气化工艺的原理和特点[J];河南化工;2001年08期
3 房倚天,李海滨,张建民,王洋,张碧江;循环流化床技术在煤气化过程中的应用前景[J];煤化工;1996年04期
4 那永洁,张荣光,吕清刚,王东宇;循环流化床常压煤气化的初步试验研究[J];煤炭学报;2004年05期
5 王立群,王同章;流化床气化炉的制气工艺及其在制氢中的应用[J];江苏大学学报(自然科学版);2004年06期
6 崔玉波,George Nakhla,Jesse Zhu;新型循环流化床硝化-反硝化启动试验研究[J];环境污染治理技术与设备;2005年10期
7 佟浚芳,郭新宇;常压循环流化床(CFB)气化技术概况[J];中氮肥;2003年02期
8 ;1990年《化工冶金》总目录[J];过程工程学报;1990年04期
9 郭启超,张承中,王迪,刘立忠;活性石灰/粉煤灰制备烧结烟气脱硫剂配比试验研究[J];重型机械;2005年05期
10 刘立忠;张承中;杨毅;郭启超;;循环流化床系统脱硫剂中CaO含量变化研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王勤辉;骆仲泱;吴学成;岑可法;;循环流化床床内颗粒运动特性的图像测试[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
2 张承中;黄学敏;刘颖昊;刘立忠;刘忠诚;王欣;董新华;曲和廷;;钢铁企业烧结机烟气脱硫工业性试验研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
3 彭蕾;刘心中;;循环流化床粉煤灰用于烟气脱硫的研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
4 夏雷雨;田雨;李顶新;王彬彬;王冬;;循环流化床锅炉与供热调控[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
5 战戟;边涛;朱景伟;;CFB锅炉炉膛温度场检测及处理方法研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
6 毛玉如;方梦祥;王勤辉;吴学成;骆仲泱;倪明江;岑可法;;O_2/CO_2气氛下循环流化床煤燃烧污染物排放的试验研究[A];长三角清洁能源论坛论文专辑[C];2005年
7 那海涛;;循环流化床锅炉应用探讨[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
8 汪庆桓;;多功能循环流化床垃圾焚烧技术在中国的发展前景[A];中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集[C];1997年
9 王永康;石磊;刘向军;;循环流化床内气相流动的大涡模拟研究[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
10 陈永国;田子平;缪正清;熊天柱;李俊;;时频分析在循环流化床流型识别中的应用[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 武验 特约记者 王景春;河南首个就地转化煤气化项目建成[N];中国化工报;2006年
2 本报记者 沈强;油改煤走上“快行线”[N];中国经济导报;2006年
3 本报记者 陈慕鸿 王艳芳;煤气化 举办2006年度业绩网上说明会[N];证券日报;2007年
4 陈慕鸿;煤气化 “煤焦气化电”完整产业链形成[N];证券日报;2007年
5 袁立波;煤气化酝酿煤气提价[N];证券时报;2007年
6 证券时报记者 刘思辰;煤气化业绩大涨新购煤业公司[N];证券时报;2008年
7 本报记者  陈建军;价格倒挂 煤气化游说上调价格[N];上海证券报;2006年
8 本报记者;太原煤气化集团公司构筑“大安全”格局[N];山西日报;2010年
9 周星化;长治煤气化总公司锁定四大调产工程[N];山西日报;2003年
10 张木早;从“希望工程”到“包袱工程”[N];中国化工报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张荣光;常压循环流化床煤气化试验与模型研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2005年
2 范晓旭;循环流化床多联供系统试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2007年
3 于旷世;循环流化床双床煤气化工艺试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
4 段翠九;煤的循环流化床富氧燃烧及排放特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
5 周星龙;600MW循环流化床锅炉炉膛气固流动和受热面传热的研究[D];浙江大学;2012年
6 范莉娟;循环流化床煤基铁矿石粉直接还原的试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
7 田晨;炉膛结构对循环流化床气固流动特性影响的研究[D];浙江大学;2011年
8 闫涛;循环流化床焚烧炉中生活垃圾燃烧特性研究[D];清华大学;2004年
9 马林转;循环流化床分解磷石膏及分解气体资源化研究[D];昆明理工大学;2007年
10 李晓祥;人工神经网络及混沌理论在气固循环流化床中的应用[D];四川大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹昊;循环流化床锅炉二次风射流轨迹及其影响的数值模拟和实验研究[D];上海交通大学;2011年
2 王玉召;结构参数对方形分离器性能影响的研究[D];清华大学;2006年
3 郑安桥;方形分离器结构改进的试验及数值模拟研究[D];东华大学;2008年
4 王大军;引进410t/hCFB锅炉低污染燃烧特性试验研究[D];重庆大学;2004年
5 高龙;循环流化床锅炉燃烧系统模糊神经网络与自适应模糊控制研究[D];燕山大学;2011年
6 王伟;循环流化床多联供冷态试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2005年
7 高鸣;循环流化床物料气动控制的冷态试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2005年
8 王丽;循环流化床外置换热器实验研究及循环流化床垃圾焚烧炉设计和数值模拟[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2001年
9 陈岩;国产460T/H循环流化床锅炉技术和试验研究[D];武汉大学;2004年
10 邓葵;循环流化床热力计算系统研究与开发[D];浙江大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026