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煤炭气化过程数学模型构建的研究进展

煤炭科学技术 2019年第11期47卷 196-205页

作者：张志华白金锋刘洋钟祥云李超吴诗勇辽宁科技大学化学工程学院辽宁鞍山114051 辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114051 辽宁省煤化工工程技术研究中心辽宁鞍山114051 华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

煤炭气化技术是煤炭资源清洁利用及向绿色工业生态发展的重要方向。煤炭气化过程数学模型具有诠释气-固复杂反应机理、分析气化工艺参数、预测气化产品特性等技术优势,是煤炭气化过程实现工程优化设计的重要理论基础。系统分析与综述了... 详细信息

煤炭气化技术是煤炭资源清洁利用及向绿色工业生态发展的重要方向。煤炭气化过程数学模型具有诠释气-固复杂反应机理、分析气化工艺参数、预测气化产品特性等技术优势,是煤炭气化过程实现工程优化设计的重要理论基础。系统分析与综述了近年来煤炭气化过程热力学平衡模型、反应动力学模型、计算流体动力学CFD模型、降阶模型和智能化等相关模型构建的研究进展。针对煤炭气化模型研究,重点阐述了基于数据驱动的煤炭气化过程智能模型构建和简化及其相关参数优化的最新研究成果,深入分析了融合煤炭气化反应机理的智能化模型构建的研究工作。针对煤气化生产过程模型研究,重点阐述了在目标规划下的智能模型构建,分析了基于气化生产过程目标模型求解的差分进化算法DE、粒子群优化PSO、遗传算法GA等优化算法的构建,并阐述了Aspen plus模拟软件在目前气化模拟过程中的应用及基于该软件模拟模型的目标优化算法的改进等研究。同时,提出开发具有煤气化反应动力学等机理信息的智能化模型,气化整体流程中融入局部流体动力学等细节信息的跨尺度模拟模型将是未来气化模型研究的主要发展方向。其中对气化过程初始样本的合理选择、模型算法寻优性能的有效改进、模型优化准则的选取策略等研究是智能化模型的研究热点。

关键词：煤炭气化数学模型智能模型煤炭清洁利用

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循环流化床燃烧低污染排放技术研究展望

中国工程科学 2021年第3期23卷 120-128页

作者：柯希玮蒋苓吕俊复岳光溪清华大学能源与动力工程系北京100084 热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

在污染物排放标准日趋严格、2060年前实现碳中和的背景下,深度挖掘循环流化床(CFB)燃烧技术的低污染排放潜力,进一步提高CFB锅炉的市场竞争力,对于煤炭清洁高效利用、能源转型升级具有重要意义。本文在阐述CFB燃烧污染物排放特性的基础... 详细信息

在污染物排放标准日趋严格、2060年前实现碳中和的背景下,深度挖掘循环流化床(CFB)燃烧技术的低污染排放潜力,进一步提高CFB锅炉的市场竞争力,对于煤炭清洁高效利用、能源转型升级具有重要意义。本文在阐述CFB燃烧污染物排放特性的基础上,分析了主流CFB锅炉低污染排放技术及应用,结合我国能源发展战略和相关政策,提出了CFB燃烧在污染物排放控制技术方面的发展建议。研究认为,需大力开发炉内原始低排放CFB燃烧技术,在保证锅炉效率的前提下,通过流态重构、燃烧组织来突破CFB锅炉污染物排放极限。着眼于煤炭能源长远发展,支持与超临界/超超临界,智能运行,碳捕集、利用与封存,储能等技术高度结合的新一代超低排放CFB燃烧技术研发;加快对现存中小容量CFB锅炉的优化升级;发挥CFB燃烧燃料适应性广的优势,推广生物质燃烧发电,促进对低热值燃料、城市垃圾、各工业废弃物的低成本高效清洁消纳;挖掘CFB锅炉的深度调峰能力并保持低污染排放性能,提高运行灵活性及对新能源的消纳能力;加强CFB燃烧脱硫灰渣的综合利用,关注N2O排放问题。还需从全局角度合理制定污染物排放标准和相关政策,引导包括CFB燃烧在内的能源行业健康发展。

关键词：煤炭清洁利用循环流化床污染控制碳中和燃料适应性新能源消纳

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中国煤炭燃烧现状及其改善之对策

煤炭转化 1992年第1期15卷 1-5页

作者：陆燕荪机械电子工业部

目前中国煤的利用仍以燃烧为主,大约90.4％的煤用于发电、工业锅炉和炉窑及民用炉灶。由于燃烧技术落后,供煤不合理而形成煤炭利用率低和环境污染严重的燃烧现状。本文就煤炭管理和上述三大燃烧用户提出了提高煤利用率、减轻环境污染的... 详细信息

目前中国煤的利用仍以燃烧为主,大约90.4％的煤用于发电、工业锅炉和炉窑及民用炉灶。由于燃烧技术落后,供煤不合理而形成煤炭利用率低和环境污染严重的燃烧现状。本文就煤炭管理和上述三大燃烧用户提出了提高煤利用率、减轻环境污染的枝术政策和具体措施。

关键词：煤炭燃烧煤炭清洁利用政策和措施

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水煤浆制备与应用技术及发展展望

煤炭科学技术 2017年第1期45卷 205-213页

作者：段清兵张胜局段静中煤科工清洁能源股份有限公司北京100013 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013

介绍了近年来国内水煤浆在原料煤选择上的变化及在添加剂和水煤浆制备工艺方面所取得的最新研究成果;阐述了燃料水煤浆在电站锅炉和导热油炉的应用效果,并对德士古(Texace)水煤浆气化、多喷嘴对置式水煤浆气化、清华水冷壁水煤浆气化3... 详细信息

介绍了近年来国内水煤浆在原料煤选择上的变化及在添加剂和水煤浆制备工艺方面所取得的最新研究成果;阐述了燃料水煤浆在电站锅炉和导热油炉的应用效果,并对德士古(Texace)水煤浆气化、多喷嘴对置式水煤浆气化、清华水冷壁水煤浆气化3种具有代表性的水煤浆气化技术特点与应用效果进行了论述。基于燃料水煤浆在节能减排方面的重要意义和气化水煤浆在化工行业不可替代的重要作用,指出进一步拓展制浆用原料煤煤源,开发新一代高效节能的制浆工艺和设备,研发高性价比的水煤浆添加剂,开发新一代水煤浆燃烧技术和气化技术,提高煤炭转化效率,进一步降低生产成本是今后水煤浆技术的研究方向。

关键词：水煤浆燃料水煤浆气化水煤浆制浆工艺添加剂煤炭清洁利用

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中国煤炭行业中战略性新兴产业发展潜力探讨

中国煤炭 2011年第8期37卷 8-12页

作者：申宝宏吴立新陆小泉中国煤炭科工集团公司北京市朝阳区100013 煤炭科学研究总院北京市朝阳区100013

介绍了战略性新兴产业的概念和发展简史,阐述了对战略性新兴产业的理解,对煤炭行业有发展潜力的战略性新兴产业作了介绍。重点分析了煤炭清洁利用产业及物联网技术在煤矿应用产业发展的潜力,分析了煤炭的清洁加工、清洁转化、清洁高效... 详细信息

介绍了战略性新兴产业的概念和发展简史,阐述了对战略性新兴产业的理解,对煤炭行业有发展潜力的战略性新兴产业作了介绍。重点分析了煤炭清洁利用产业及物联网技术在煤矿应用产业发展的潜力,分析了煤炭的清洁加工、清洁转化、清洁高效燃煤工业锅炉技术、废弃物处理和资源综合利用及物联网产业的战略性及新兴性。

关键词：战略性新兴产业煤炭清洁利用物联网中国

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新形势下中国能源安全的内涵、挑战和举措

天然气工业 2022年第9期42卷 157-165页

作者：侯梅芳葛苏程小岛中国石油勘探开发研究院北京100083

中国能源生产量和消费量持续攀升,目前已经成为全球第一大能源生产国和消费国。能源安全是关乎国家经济社会发展的全局性、战略性问题。为了助力新形势下中国能源高质量发展和能源安全水平提升,阐述了能源安全的内涵,分析了能源安全面... 详细信息

中国能源生产量和消费量持续攀升,目前已经成为全球第一大能源生产国和消费国。能源安全是关乎国家经济社会发展的全局性、战略性问题。为了助力新形势下中国能源高质量发展和能源安全水平提升,阐述了能源安全的内涵,分析了能源安全面临的挑战,提出了保障中国能源安全的举措建议。结论认为:(1)随着时代变迁和国内外形势的变化,能源安全的内涵不断拓展和丰富,新形势下我国能源安全的内涵已经从最初单一的供应安全,演变为涵盖能源供应安全、使用安全、科技安全、经济安全、治理安全等多个维度;(2)在全球地缘政治日益复杂的形势下,我国能源安全面临的风险挑战包括油气资源不足造成能源供需矛盾、能源进口运输通道安全风险、进口能源价格不能自主可控、能源结构严重失衡、能源贫困问题、科技自主创新能力不足等;(3)基于我国能源安全的新内涵和所面临的风险挑战,提出了保障我国能源安全的“五个加大”与“三个加快”战略举措建议——加大节能提效力度、加大煤炭清洁高效利用力度、加大油气可持续发展力度、加大新能源产业发展力度、加大国际合作力度,加快国防和军队建设步伐、加快能源强国建设步伐、加快能源科技自主创新步伐。

关键词：新形势能源安全碳中和煤炭清洁利用油气新能源科技创新能源强国能源转型能源独立

“双碳”目标下“煤炭的洁净利用”课程建设探索

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创新教育研究 2023年第7期11卷 1671-1677页

作者：解维伟周玲妹卓启明中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京

在“双碳”目标背景下,“煤炭的清洁利用”的课程建设对专业人才培养、能源行业低碳化转型、绿色技术的创新和发展、维护能源安全具有重要的意义。以可持续发展等理论和成果为依据建设课程,引导学生学习洁净煤利用技术的方法及原理、理... 详细信息

在“双碳”目标背景下,“煤炭的清洁利用”的课程建设对专业人才培养、能源行业低碳化转型、绿色技术的创新和发展、维护能源安全具有重要的意义。以可持续发展等理论和成果为依据建设课程,引导学生学习洁净煤利用技术的方法及原理、理解技术的应用范围、优缺点和局限性,保证学生有良好的理论基础。将低碳技术和绿色电力作为课程内容的侧重点,综合运用经典案例教学、双语课件、教学视频和产学研结合等教学方式,实现教育国际化,提升学生学习质量,增强学生实践能力,培养学生创新思维。并通过合理有效的教学效果反馈与教学团队建设,优化教学模式,提高教学水平和质量,促进课程推广与发展。

关键词： “双碳”目标煤炭清洁利用课程建设教育国际化可持续发展

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矸石电厂入料粒度超限工艺改造分析

煤炭加工与综合利用 2022年第4期 85-89,94页

作者：刘洵文方治民国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719315

为了实现煤矸石的综合利用,避免煤矸石的长期堆放造成矿区水源、土壤以及周边空气的污染。中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司热电中心采用选煤厂生产的煤矸石作为发电燃料。在实际生产过程中由于煤制油选煤厂筛分车间破... 详细信息

为了实现煤矸石的综合利用,避免煤矸石的长期堆放造成矿区水源、土壤以及周边空气的污染。中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司热电中心采用选煤厂生产的煤矸石作为发电燃料。在实际生产过程中由于煤制油选煤厂筛分车间破碎系统运转效果较差,导致热电中心矸石入料限上率较高。结合选煤厂以及热电中心实际生产情况,对选煤厂矸石破碎系统进行改造。改造后热电中心矸石入料粒度基本能保证到30 mm以下,一定程度上解决了由于入炉粒径比例超标使得流化风量加大,电机电耗增加、锅炉内部磨损加快等一系列问题,并提高了热电中心的生产效率,降低了设备维修成本。

关键词：煤矸石煤炭清洁利用选煤厂矸石破碎工业废料利用

化学工艺学课程教学中煤炭气化工艺的对比研究

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化工高等教育 2017年第2期34卷 90-96页

作者：武斌斌周开红杨晶杰郭晓倩李常艳中天合创能源有限责任公司化工分公司内蒙古鄂尔多斯017399 内蒙古大学化学化工学院内蒙古呼和浩特010021

本文以化学工艺学中合成气生产过程的教学内容为素材,选取已经工业化的固定床、流化床和气流床中具有代表性的鲁奇加压气化工艺、高温温克勒加压气化工艺和德士古水煤浆加压气化工艺,从热力学、动力学和应用角度阐述不同煤炭气化技术的... 详细信息

本文以化学工艺学中合成气生产过程的教学内容为素材,选取已经工业化的固定床、流化床和气流床中具有代表性的鲁奇加压气化工艺、高温温克勒加压气化工艺和德士古水煤浆加压气化工艺,从热力学、动力学和应用角度阐述不同煤炭气化技术的共性和特点,以期使学生认识到煤是一种可以清洁利用的化石能源和重要原料;通过对比三种不同的煤炭气化工艺流程,引导学生进一步了解煤炭高效清洁利用过程中存在的问题和煤炭气化技术的主要发展趋势。

关键词：煤炭气化煤炭气化技术煤炭清洁利用