3 MW_(th)煤化学链气化商业示范装置的自热运行和参数分析

作者：袁鹏星; 郭庆杰; 胡修德; 马晶晶; 郭欣桐

来源：过程工程学报, 2022, 1-11.

• 化学链
• 气化
• 自热
• Aspen plus
• 煤
• 模拟

为实现MW_(th)规模化学链气化商业示范装置的自热运行，使用Aspen plus进行模拟研究。通过实验数据，验证了过程模型的可靠性。解决了3 MW_(th)煤化学链气化系统的质量和热量平衡。通过分析反应器温度、蒸汽流率和温度、旋风分离器效率、载氧体活性成分含量等工艺参数对系统合成气产率、合成气组分浓度、合成气H_2/CO、固体循环流率等工艺性能的影响，确定了合成气产量最大化的自热操作条件。结果表明，3 MW_(th)煤化学链气化系统的净热功率愈接近于0，系统愈趋于自热运行。系统在燃料反应器温度850℃、空气反应器温度950℃、蒸汽流率305.25 kg/h、蒸汽温度300℃、旋风分离器效率98%的最佳操作条件下自热运行时，燃料反应器的吸热量(0.275 MW+0.531 MW)几乎等于空气反应器的放热量(-0.808 MW)，系统仅富余0.002 MW的热。同时，系统的固体循环流率最小，约为10555～10580 kg/h；合成气总浓度(CO+H_2)最大，约为75%。此外，使用活性成分含量较高的钛铁矿颗粒作为载氧体，有利于减少系统的固体循环流率。

• 单位
  宁夏大学