刘 佳, 胡 楠, 范利武,2

(1. 浙江大学 热工与动力系统研究所, 浙江 杭州310027；2. 浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室, 浙江 杭州310027)

1 前 言

煤气化技术是一种将煤炭转化为清洁燃料间接实现煤炭清洁高效利用的技术。Guo 等[1]提出了“煤炭超临界水气化制氢和H2O/CO2混合工质热力发电多联产系统”，并得到了持续的发展和完善[2～5]。目前国内外针对此系统的研究主要集中于煤炭超临界水气化技术，如Jin 等[6-8]开展了超临界水气化制氢中的多尺度化学反应动力学和热质传递强化理论研究，以改善制氢过程中碳不完全转化问题；还构建了5 模块并联的超临界水流化床煤气化制氢小型示范样机，并进行72 h 测试运行[9]。国外也有多个机构对煤炭超临界水气化过程进行原理性验证及反应机理研究[10～11]，但是对于煤炭超临界水气化制氢耦合发电技术部分至今未见公开报道[12]。

超临界水混合工质氢氧化反应器作为连接煤气化环节和发电环节的重要装置，将气化产生的合成气充分氧化，转化为超临界H2O/CO2混合工质通入透平机械中做功发电。此过程避免了含有高浓度H2的混合气体通入透平机械引起多联产系统的安全性风险，同时可以回收氧化放热以兼顾能量利用率。目前公开文献中对氧化反应器的研究集中于氧化反应动力学和反应机理，而针对面向上述多联产系统的氢氧化反应器，还缺乏综合性能的工程尺度研究。

因此，本文在Aspen Plus 中建立超临界混合工质氢氧化……