刘 蓉 王 琪 郭 强 吕 洋 王 涛 董国亮

(1.中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京 102209；2.甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇公司，甘肃 华亭 744100；3.二氧化碳捕集与处理北京市重点实验室，北京 102209)

0 前言

煤气化技术是煤炭资源实现高效清洁利用的关键技术。在以往研究中，固定床加压气化技术和水煤浆加压气化技术均采用统一模型进行近似模拟，假设气化炉内的气化区、燃烧区、干燥区、热解区的温度各不相同，气化区和燃烧区内的所有气体均处于热力学平衡状态；而且不考虑煤颗粒的粒径分布、反应过程中的物料返混情况以及灰渣颗粒的反应停留时间[1-2]。但是，在真实气化过程中，气化炉内的反应和物料流动情况非常复杂，相比之下，传统模型过度简化，无法客观真实地反应煤气化过程，模拟的煤气化产物往往与实际煤气化产物差别很大。此外，传统模拟的可调参数有限，无法进行大范围多参数优化。基于上述原因，本文介绍了一种新的模拟方法，即基于反应动力学的煤气化技术模拟方法，利用ASPEN PLUS 软件进行分区模拟的方法。该方法结合反应动力学和热力学参数，充分考虑气化炉内的颗粒分布和返混情况，能够真实地反应不同煤气化工艺过程，模拟结果与真实值误差较小，同时可调参数多，可以进行大范围的多参数优化研究。

1 煤热解实验

气化炉作为煤气化系统的关键和核心装置，其内发生的多相强放热反应的机理十分复杂，且藕合性强[3-4]。……