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摘要
针对水煤浆中水分在气化炉内蒸发吸热导致效率低的问题,本研究采用旋梯式螺旋折流板换热器预热水煤浆技术以提升气化炉进料温度,该技术可充分利用系统低品位热实现煤气化精细化发展。通过耦合预热单元设备设计和气化过程系统优化,分析了旋梯式螺旋折流板结构参数对预热器总费用和煤气化冷煤气效率的影响,开展了热经济性的敏感性分析和优化研究。结果表明:总费用随着折弯角的增加而减小,但随着折弯率和相对高度的增加呈现先增加后减小的趋势;冷煤气效率随着折弯角和折弯率的增加而减小,但随着相对高度的增加先增加然后逐渐趋于稳定。局部敏感性分析显示,总费用和冷煤气效率与折弯角和折弯率呈负相关,与相对高度呈正相关。以总费用最小化、冷煤气效率最大化为目标函数,优化得到一组Pareto解集,为水煤浆预热器的设计选型提供了参考。
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