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

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。考察了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越接近于0,系统越趋于自热运行。系统自热运行时的最佳操作条件为燃料反应器温度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%,系统的固体循环流率最小,约为10 555~10 580 kg/h,合成气总浓度(CO+H_(2))最大,约为75.1%。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。