基于Aspen Plus的Shell气流床工业气化炉模拟
2021-04-20郑志行李谦张家元周浩宇
化工进展 2021年4期
关键词:效率
郑志行,李谦,张家元,周浩宇
(1 中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410083;2 中冶长天国际工程有限责任公司国家烧结球团装备系统工程技术研究中心,湖南长沙410205)
煤气化是一种高效、清洁、便捷的煤炭利用方式,与传统的直接燃烧相比,可以提高煤炭的利用率,减小污染物的排放,同时气化气更方便人们的使用[1-3]。近年来,很多研究者建立了煤炭热解气化的平衡模型,旨在优化气化炉系统的效率和运行条件,以提高煤炭的转化效率。Ni等[4]利用非线性规划方法,在平衡、质量平衡和能量平衡的基础上,建立了气化炉的多变量模型,并与Shell 气化炉的实际生产数据进行了对比验证,并在此基础上研究了气化温度、气化压力、氧煤比、蒸汽煤比对煤气组成及气化效率的影响。Li 等[5]建立了循环流化床的气化平衡模型,并通过引入碳转化实验,对产物的气体组成进行了预测,模拟结果与实验结果误差很小。Kong 等[6]基于Aspen Plus 软件建立了Texaco煤气化炉煤气化三级平衡模型,在不同的操作工况下预测了气体组成和碳转化率,并通过实验结果对模型进行了对比验证。Sanchez 等[7]基于Aspen Plus 软件对加压鼓泡流化床建立了煤气化模型,模拟结果与实验结果吻合良好,在此基础上预测并分析了温度、压力、蒸汽煤比和空气煤比对煤气组成和煤气热值的影响。
此前的研究大多是考虑单一因素对气化结果的影响,未考虑多种因素共同作用下的结果,且针对煤粉富氧气化的研究较少[8-11]。……
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