Treatment of gasification effluent of fertilizer with biochemical united technology

Introduced the technology and application of treating the gasification effluent offertilizer with the physical-chemistry and biochemistry united technology.The technology issimple and viable, and occupies less land.When the main equipment runs normally, thegasification effluent of fertilizer treated with the united technology reached the requirementby second-degree discharge standard of the'Discharge standard of water pollutants forsynthesize ammonia industry'.

油泥与木屑共气化协同效应研究

针对油泥和木屑共气化处理工艺,以CO_(2)为气化剂,利用热重分析系统考察木屑、油泥及其共混物的气化特性,研究了不同比例的混合物共气化的协同效应。利用螺旋气化反应装置对不同比例的混合物进行气化实验,分析对比气化实验三相产物产率的实验值和理论计算值。研究发现:木屑的气化性能优于油泥,混合物中木屑含量的增加可显著提高油泥的气化性能和气化反应活性,油泥含量的增多可增强木屑的气化反应;混合物气化反应的质量损失速率实验值曲线在挥发分析出和气化阶段均低于计算值曲线;混合物气化反应的气相产率随混合物中木屑含量的增大而增大,油泥/木屑质量比为6/4的共混物气体产率可达48.48%,且实验值比理论计算值高20.05%。研究表明,木屑与油泥共气化反应存在显著的协同效应。

电力市场环境下生物质气化耦合燃煤机组与风电场联合自调度优化策略

利用生物质气化耦合燃煤发电技术可以提升火电机组的燃料及运行灵活性,从而促进风电的高水平消纳,同时实现生物质能的有效开发利用。该文首先建立反映生物质气化耦合热电联产机组内部能流过程和外部出力特性的运行模型。然后,从能源供应商视角出发,给出耦合机组与风电场联合参与日前、日内和实时平衡市场的多阶段决策框架,提出反映联合体期望收益和条件风险价值的多目标自调度策略。最后,利用基于字典优化框架的增强ε约束法,给出构建帕累托前沿的多目标优化求解流程。以一台350 MW燃煤热电联产机组和一座600 MW风电场构成的联合体为例进行分析。结果可知,增设生物质气化子系统和联合运行能够使其经济效益提升6%左右,同时有利于降低能源供应商的运营风险。

煤制氢装置气化洗涤系统腐蚀与选材研究

针对煤制氢装置气化洗涤系统酸性水腐蚀、CO_(2)腐蚀、湿H_(2)S腐蚀、氯离子腐蚀及不锈钢氯化物应力腐蚀开裂问题,开展了现场腐蚀监测,结果表明:15CrMo和14Cr1Mo属于尚耐腐蚀材料;06Cr13、S30403、S31603及S22053属于充分耐腐蚀材料。同时开展了实验室腐蚀评价,结果表明:15CrMo在低于200℃时属于尚耐腐蚀材料,在不低于200℃时属于不耐腐蚀材料;06Cr13在低于250℃时属于耐腐蚀材料,在不低于250℃时属于尚耐腐蚀材料;S30403、S31603、S22053属于充分耐腐蚀材料;氯离子对材料Q245R、15CrMo的腐蚀具有促进作用。基于上述研究,结合装置实际运行情况和工程实践经验,制定了设备及管道选材推荐方案,提出了腐蚀控制策略。

煤化工气化装置碳洗塔内壁复合层开裂分析

碳洗塔是煤化工气化装置的核心设备,对某煤制乙二醇气化装置碳洗塔内壁复合层进行检验,发现大面积点蚀坑,进行渗透检测,发现点蚀坑周围大面积裂纹,呈蜘蛛网状。通过对碳洗塔内壁复合层化学成分分析,金相组织分析,碳洗塔工作介质组分分析、水浴水质分析。确定水浴水质氯离子含量超标、弱酸性,在液面波动位置、积液不易流动位置,氯离子浓缩聚集,形成氯离子点蚀和氯化物应力腐蚀。根据检验结果,提出稳定操作,控制水浴氯离子含量、pH值,加大新鲜水补给量,内壁复合层进行材料升级,是控制碳洗塔内壁复合层开裂的有效手段,本次结果为同类、同工艺设备设计、运行提供依据。

碎煤加压气化炉配套煤气水分离装置优化改造

煤制天然气项目配套煤气水分离装置在运行中出现煤气水贮槽排污管线排料困难、余热回收器堵塞、外送重芳烃水含量高等问题。针对存在问题经过多次研究分析,通过采取煤气水贮槽技术改造、余热回收器前增加煤气水尘分离器、新增2台重芳烃分液罐等有效措施,保证了煤气水分离装置安全、稳定、长周期运行。

变换单元洗氨塔腐蚀与防护探讨

为解决煤制氢装置变换单元变换气洗氨塔内壁及塔盘存在严重腐蚀的问题,在对部分生产企业腐蚀调研和文献调研的基础上,探讨腐蚀机理及其影响因素,确认变换气洗氨塔腐蚀属于CO_(2)与H_(2)S共同存在下的腐蚀,腐蚀的发生与H_(2)S浓度、CO_(2)分压、pH等因素相关。在变换气洗氨塔操作条件下,变换气中的氨被洗涤水吸附后,CO_(2)破坏了不锈钢钝化层,形成腐蚀产物保护膜,低H_(2)S含量可破坏腐蚀产物膜导致腐蚀加剧;随着H_(2)S含量增加,生成的FeS和FeS_(1-x)逐渐转化为FeS保护膜减缓腐蚀;当变换气中H_(2)S含量大于临界值,在不锈钢表面形成完整的硫化物钝化膜,从而保护金属。工业实际应用表明,变换气中硫化氢浓度为不低于5335μg/g,相应体积浓度不低于0.35%时,变换气洗氨塔腐蚀轻微。在此基础上,对变换气洗氨塔提出了材质升级、H_(2)S浓度调整等方面的防腐改进措施。

基于动态仿真系统的空分及高压氮气管路节能优化研究

针对国内首台整体煤气化联合循环电站,建立了关于该电站空分设备和全厂主要高压氮气使用设备及管路的实时动态仿真系统。在不同负荷下稳态运行的仿真测试表明,建立的实时动态仿真系统对于现场运行状态的仿真结果误差小于5%,表明该仿真系统具有较高的精度,能够用于对实际物理过程的仿真。利用该实时动态仿真系统对新增氮气储罐布置于原有空分至高压氮气缓冲储罐之间的管路来收集放空氮气同时平稳原有高压氮气管路压力波动的改造方案进行了研究,结果表明改造方案相比现有方案可以减少高压氮气管路系统压力波动范围,且串联布置方式优于并联布置方式。

大型煤气化工艺装置与设备动态风险评估研究进展

国内外对大型气化工艺装置与设备的动态风险评估技术研究十分重视。该文以国内大型气化工艺装置与设备动态风险评估项目为基础,阐述了安全评价技术的发展历程及其应用研究成果进展,针对该项目主要研究的动态贝叶斯风险评估法的应用与研究成果进展进行论述,主要包括动态风险评估方法种类介绍、贝叶斯网络的参数和结构学习、系统动态可靠性分析的研究成果进展,最后对大型煤气化工艺装置与设备动态风险评估技术的未来发展方向进行展望,为后期学者的深入研究提供了方向和目标。

美国煤炭地下气化先导试验及其对现代UCG技术的贡献

煤炭地下气化(UCG)产业化有助于煤炭能源结构转型发展,提高煤炭资源的低碳化利用水平,是一项符合可持续发展战略的环境友好型能源开发技术。20世纪80—90年代的国际能源危机,促使美国大力发展UCG技术,先后开展了6大系列UCG先导试验,极大推进了UCG技术进步,为全球现代UCG技术的形成提供了关键基础。系统收集整理美国40余年的UCG先导试验成果,梳理关键技术发展路径,目的是为我国正在推进的UCG技术产业化进程提供启示和借鉴。研究表明,美国通过UCG先导试验和技术探索,确定了适宜于UCG技术的煤层和煤质条件,创新发展了钻井式UCG方法和工艺,尤其是发明了可控后退式注入点(CRIP)和双水平井(P-CRIP)技术,提供了气化通道建造、气化过程控制、合成气质量提高三方面技术难题的解决方案;提出了相邻孔腔相互融合的技术思路,为从单炉开始扩大UCG气化规模奠定了可行基础。在政府层面上组织实施系统的协同科技研发计划,是美国UCG技术创新能力持续释放的关键。同时,美国UCG系列试验尚有诸多技术难题有待进一步解决,如UCG炉地质密封性及其动态监测评价、气化通道动态监控与稳定性、煤层充分气化保障技术、炉宽安全有效扩展技术、UCG炉环境监测与控制、与碳减排密切结合的UCG技术等,为我国UCG技术发展提供了需要关注的重点方向。

煤气化变换单元粗合成气与变换气换热器管束腐蚀失效分析

为了明确煤气化变换单元粗合成气与变换气换热器管束腐蚀失效成因,采用多种检测方法对失效管束进行了分析。根据基础信息、腐蚀形貌、材质化学组成和管束垢样组成等分析结果可知,失效管束内壁发生了严重的腐蚀,失效机理以垢下腐蚀、NH 4Cl腐蚀和盐酸腐蚀为主;同时换热器管束进口处的蒸发浓缩过程和体系当中存在的CN-,对腐蚀失效的发生起到促进作用。基于腐蚀失效成因提出了有针对性的预防措施。

基于“双碳”目标的中国火力发电技术发展路径研究

火力发电是中国最主要的电力来源和CO_(2)排放来源,火力发电行业的CO_(2)减排是顺利实现“碳达峰、碳中和”目标的重要保证。为了探究“双碳”背景下中国火力发电技术发展路径,结合中国火力发电行业发展历程以及中长期电力消费结构展望,预测中国火力发电技术将从注重高参数、高效率向调峰灵活性转变。针对超高参数火力发电技术、灵活性调峰技术,以及整合煤气化联合循环发电(integrated gasification combined cycle,IGCC)/煤气化燃料电池(integrated gasification fuel cell,IGFC)联合循环技术进行了探讨和研究,发现超高参数火力发电技术发展受限于耐高温材料,灵活性改造能有效延展火力发电技术的生命周期,认为IGCC/IGFC发电技术是兼具高效率、灵活性的洁净煤发电技术,并提出煤气(油)电一体化能源基地的应用场景。展望2060年,建议加强煤气化/净化技术、燃料电池发电技术、IGFC系统集成控制技术的研发,助力中国顺利实现碳中和。

航天粉煤加压气化炉的系统优化与控制要点

针对航天粉煤加压气化炉在贵州某厂的运行情况,结合贵州当地煤种的煤质特点,分析航天炉粉煤加压气化系统(主要是磨煤单元和气化单元)存在的问题并提出优化措施,同时总结航天炉粉煤加压气化系统各单元的控制要点,以实现气化装置的“长、满、优”运行。

在线色谱分析仪在气化装置中的应用

介绍了在线色谱分析仪在中煤陕西榆林能源化工有限公司煤制甲醇项目气化装置中的应用。在线色谱分析系统是一个从过程的取样点到组分信息指示或控制终端输出的完整的分析系统,一般包括采样及预处理系统、快速回路系统、色谱分析仪系统、数据传输系统等,具有自动、半自动、手动控制及安全防护等公用工程附属设施部分,其核心技术是在线色谱分析仪器设备本身,关键技术是采样及预处理系统。本文阐述了在线色谱分析仪的工作原理、组成结构,以及日常维护中遇到的问题和解决办法。

煤气化装置磨煤单元使用烟煤的运行管理探讨

对煤气化装置用烟煤后磨煤单元袋式过滤器损坏原因进行了分析,探讨了磨煤单元使用烟煤时的运行管理措施。

气化装置磨煤系统热风炉调试优化措施及运行建议

对榆林化学气化装置热风炉试车过程中助燃风吹扫流量阀门阀位与时间控制、点火器打火步序与时间控制、燃料气压力波动等,采取了一系列优化措施,使得热风炉能够实现程序化点火,点火成功率得到保证;对热风炉长周期运行过程中助燃风风量调节、热风炉出风口温度调节、热风炉热负荷利用等提出了优化建议,优化后,热风炉可实现负荷精细化调整和设备长周期运行。

FSRU动力模块及支撑结构强度评估

为保障结构的安全性,采用有限元分析方法对FSRU加装的动力模块、模块支撑结构、船体结构进行整体强度分析,采用极限设计法计算不同海况下的结构响应值。在此基础上,针对模块校核的各种工况,对结构进行设计优化,得到了合理可行的设计方案。研究成果可为FSRU动力模块及支撑结构设计提供一定参考。

整体煤气化联合循环发电系统中气化参数对气化单元性能的影响

整体煤气化联合循环(integrated gasification combined cycle,IGCC)发电系统中气化岛包含气化单元和净化单元,气化单元由气化炉、废热锅炉和空分分离装置组成。合成气化学能和冷煤气效率直接影响着整个IGCC电站系统效率,是衡量合成气品质和气化炉性能的关键参数。采用Thermoflex软件对200MW级IGCC气化单元进行模拟计算。着重研究水煤浆浓度、氧碳摩尔比、气化温度、气化压力对气化单元性能的影响。计算结果表明:在较低气化温度下增加水煤浆浓度有利于冷煤气效率和合成气化学能的增加。调节氧碳摩尔比对调节气化炉温度水平具有良好的灵敏性和有效性。另外,氧碳摩尔比还能够起到分配煤中化学能的作用,即调节煤中化学能在合成气化学能和物理显热之间的分配比例。采用低温、加压方式,有利于提高合成气化学能。

生物质气化耦合发电提升燃煤机组灵活性分析

为提高风能、太阳能等可再生能源的消纳能力,提升火电机组的运行灵活性显得尤为重要,而利用生物质与燃煤机组进行耦合发电是改善机组燃料灵活性的重要途径。本文介绍了目前生物质与燃煤机组耦合发电方案的特点,对生物质气化耦合发电提升燃煤机组灵活性的技术可行性进行了分析,并以某330 MW机组建设20 MW生物质气化耦合发电项目为例,分析了生物质气化耦合发电对燃煤机组锅炉效率、受热面安全、催化剂性能和烟气脱硫系统等的影响。结果表明:少量掺烧生物质气后锅炉效率有所下降,烟气量略有增加,但原锅炉的烟风系统和减温水系统仍能满足需求;对受热面的腐蚀和烟气脱硫系统影响较小;进入锅炉中的K含量增加较为明显,对催化剂的活性会造成不良影响。建议根据生物质碱金属量将生物质的热量输入比例控制在10%以下。

Texaco煤气化装置长周期运行影响因素分析

介绍了Texaco煤气化工艺流程,从原料煤种、水煤浆浓度、操作工艺、关键设备等几个方面讨论了影响装置长周期运行的因素,提出了延长气化装置运行周期的措施。