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水煤浆气化装置操作优化技术及其应用

化工学报 2012年第9期63卷 2799-2804页

作者：孙漾顾幸生华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室上海200237

针对水煤浆气化装置操作优化问题,提出了一种多种群竞争型协同文化差分进化算法(MCCDE),算法中建立了基于差分进化算法的竞争型协同策略及竞争适应度评判方法,并引入了文化算法的部分思想。同时,建立了德士古气化炉操作优化模型,将MCCD... 详细信息

针对水煤浆气化装置操作优化问题,提出了一种多种群竞争型协同文化差分进化算法(MCCDE),算法中建立了基于差分进化算法的竞争型协同策略及竞争适应度评判方法,并引入了文化算法的部分思想。同时,建立了德士古气化炉操作优化模型,将MCCDE算法用于优化模型的求解。采用某化工厂气化系统实际运行数据进行仿真,经过操作优化计算,能够获得优化的控制参数,并提高气化炉有效气产率。最后,开发了水煤浆气化操作优化系统应用软件,能够实现将建模、控制、优化技术应用于实际生产中,以提高装置的经济效益。

关键词：水煤浆气化操作优化智能优化算法软件开发

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水煤浆气化制氢配套变换流程对比分析

现代化工 2018年第10期38卷 231-234,236页

作者：王照成乔昱焱赵保林李繁荣中国五环工程有限公司湖北武汉430223

介绍了水煤浆气化制氢配套的3种变换流程:三段绝热变换、绝热+等温变换和两段等温变换。采用Aspen Plus软件对3种变换流程进行了模拟计算,同时从工艺流程、催化剂和公用工程消耗、设备投资及技术经济等方面对3种变换流程进行了对比分析... 详细信息

介绍了水煤浆气化制氢配套的3种变换流程:三段绝热变换、绝热+等温变换和两段等温变换。采用Aspen Plus软件对3种变换流程进行了模拟计算,同时从工艺流程、催化剂和公用工程消耗、设备投资及技术经济等方面对3种变换流程进行了对比分析,为水煤浆气化制氢变换流程设计提供参考。

关键词：水煤浆气化制氢绝热变换等温变换流程

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水煤浆气化过程中N元素分布规律的研究

化学工程 2014年第10期42卷 74-78页

作者：张翔黄垒姜坤刘多华陆工程科技有限责任公司陕西西安710065 河南骏化发展股份有限责任公司河南驻马店463000

以多个工程实例为基础,研究了水煤浆气化过程中,N元素的转化和含N物质在气化及后续流程中的分布规律。研究发现,煤中N元素在气化过程中99.95%以上转化为N2(85%—98%)和NH3(4%—15%)。NH3随灰水和变换凝液在气化系统内部循环,是造成铵盐... 详细信息

以多个工程实例为基础,研究了水煤浆气化过程中,N元素的转化和含N物质在气化及后续流程中的分布规律。研究发现,煤中N元素在气化过程中99.95%以上转化为N2(85%—98%)和NH3(4%—15%)。NH3随灰水和变换凝液在气化系统内部循环,是造成铵盐结晶和外排废水氨氮质量浓度超标的主要原因。提出了改进的变换汽提塔流程,在汽提塔中实现NH3和酸性气的分步汽提,从汽提塔中段回收粗氨产品,可以显著降低气化系统中NH3的质量分数,解决了铵盐结晶和外排废水氨氮质量浓度超标问题,同时取得了可观的经济效益。

关键词：水煤浆气化 N元素 NH3 分布规律

水煤浆气化合成气显热回收对IGCC电站性能的影响

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动力工程学报 2014年第12期34卷 985-989,996页

作者：邓广义韩龙范永春马雪松郑赟吴家凯中国能源建设集团广东省电力设计研究院广州510663

利用Thermoflex热力系统软件分别建立了基于GE-Texaco和E-Gas水煤浆气化的400MW级IGCC电站模型,通过设置的5种合成气显热回收方案,分析了水煤浆气化炉型、废热锅炉配置和废热锅炉出口合成气温度3个因素对IGCC电站性能的影响.结果表明:与... 详细信息

利用Thermoflex热力系统软件分别建立了基于GE-Texaco和E-Gas水煤浆气化的400MW级IGCC电站模型,通过设置的5种合成气显热回收方案,分析了水煤浆气化炉型、废热锅炉配置和废热锅炉出口合成气温度3个因素对IGCC电站性能的影响.结果表明:与GE-Texaco全热回收气化技术相比,采用E-Gas全热回收气化技术时蒸汽轮机的发电量和净发电量较低,供电效率提高、厂用电耗率降低;与合成气激冷方案相比,增设辐射废锅和对流废锅可以提高GE-Texaco气化合成气显热回收过程的蒸汽质量流量,进而提高IGCC电站的蒸汽轮机发电量、净发电量和供电效率;降低废热锅炉出口合成气的温度可以改善IGCC电站的整体性能.

关键词： IGCC电站水煤浆气化显热回收 E-Gas气化炉电站性能

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水煤浆气化装置水洗过程的建模与优化

计算机与应用化学 2011年第12期28卷 1515-1520页

作者：彭伟锋钟伟民程辉孔祥东钱锋华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室上海200237

煤气化技术的发展不仅提高了煤炭的高效清洁综合利用,同时也减小了煤直接燃烧造成的环境污染。煤气化过程的建模与优化具有十分重要的现实意义。本文基于化工分离技术,建立了水煤浆气化装置水洗过程的模型,并实现了流程模拟。模拟结果... 详细信息

煤气化技术的发展不仅提高了煤炭的高效清洁综合利用,同时也减小了煤直接燃烧造成的环境污染。煤气化过程的建模与优化具有十分重要的现实意义。本文基于化工分离技术,建立了水煤浆气化装置水洗过程的模型,并实现了流程模拟。模拟结果与实际工业过程数据相符,模型具有一定的精度。通过灵敏度分析,考察了变换冷凝液的流量和温度,水洗塔出口压力,进口粗合成气的温度、压力、负荷等关键操作参数对出口合成气水汽比的影响。分析结果表明,合成气中的水汽比随着变换冷凝液流量的增加而减小,温度的升高而增加;进口粗合成气对水汽比的大小影响较大,流量越大、温度越高,则水汽比越大;而水洗塔出口压力对水汽比的影响较小,随着压力增加水汽比有一定的减小。根据灵敏度分析的结果,对水煤浆气化装置进行了工艺操作参数的优化,提高了合成气中的水汽比,使之更利于后续工段的生产。

关键词：水煤浆气化水洗过程建模灵敏度分析水汽比优化

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水煤浆气化制甲醇装置变换工艺模拟分析

计算机与应用化学 2012年第4期29卷 469-473页

作者：肖珍平房鼎业应卫勇黄彬峰华东理工大学大型工业反应器工程教育部工程研究中心化学工程联合国家重点实验室上海200237 中国石化集团宁波工程有限公司浙江宁波315103

利用流程模拟和夹点技术对水煤浆制甲醇装置的变换工艺进行了计算分析。水煤浆制甲醇装置的变换反应在较高的温度下进行即可使CO的变换总量满足工艺需求,同时可使副产蒸汽的压力等级由4.0 MPa(G)和0.5 MPa(G)提升为11.0 MPa(G)和0.5 MPa... 详细信息

利用流程模拟和夹点技术对水煤浆制甲醇装置的变换工艺进行了计算分析。水煤浆制甲醇装置的变换反应在较高的温度下进行即可使CO的变换总量满足工艺需求,同时可使副产蒸汽的压力等级由4.0 MPa(G)和0.5 MPa(G)提升为11.0 MPa(G)和0.5 MPa(G),增加的投资可在短期内收回。

关键词：水煤浆气化变换换热网络集成流程模拟

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水煤浆气化过程的计算机模拟

计算机与应用化学 2012年第12期29卷 1425-1428页

作者：陈倩李士雨李金来韩艳霞天津大学化工学院天津300072 新奥科技发展有限公司河北廊坊065001

以60万吨/年煤制甲醇装置为背景,采用.Aspen Plus模拟了其中的水煤浆气化过程。将复杂的水煤浆气化过程分解为煤裂解、挥发分燃烧、气化反应、水激冷、灰分分离等子过程,由子过程的组合构成完整的气化炉模型。用现场装置实际运行数据验... 详细信息

以60万吨/年煤制甲醇装置为背景,采用.Aspen Plus模拟了其中的水煤浆气化过程。将复杂的水煤浆气化过程分解为煤裂解、挥发分燃烧、气化反应、水激冷、灰分分离等子过程,由子过程的组合构成完整的气化炉模型。用现场装置实际运行数据验证了模型的可靠性,模型计算结果与现场数据吻合良好。以此模型分析了主要操作条件一水煤浆浓度、氧煤比、气化温度、气化压力一对气化过程的影响,结果是,水煤浆浓度和氧煤比对粗煤气组成和温度影响明显:提高水煤浆浓度,粗煤气温度及有效气成分(CO+H_2)的含量均升高;提高氧煤比,粗煤气温度上升,有效气成分(CO+H_2)含量下降。

关键词： GE气化炉水煤浆气化 Aspen Plus 流程模拟 Gibbs自由能

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水煤浆气化炉温智能软测量建模

自动化仪表 2012年第1期33卷 56-58,62页

作者：王永红李杰钟伟民南京化工职业技术学院江苏南京210048 华东理工大学化工过程先进控制与优化技术教育部重点实验室上海200237

水煤浆气化装置是实现煤炭资源清洁、高效利用的重要途径。气化炉反应温度是关系到装置能否安全、稳定并长期运行的关键技术指标。针对热电偶测温元件在高温、高压、强气流冲刷环境下难以长周期工作这一问题,以一多喷嘴对置式水煤浆气... 详细信息

水煤浆气化装置是实现煤炭资源清洁、高效利用的重要途径。气化炉反应温度是关系到装置能否安全、稳定并长期运行的关键技术指标。针对热电偶测温元件在高温、高压、强气流冲刷环境下难以长周期工作这一问题,以一多喷嘴对置式水煤浆气化炉为研究对象,在气化反应过程机理分析的基础上,结合相关系数法,确定辅助变量,并采用最小二乘支持向量机建立了气化炉温度的智能软测量模型。经模型仿真与实际工业运行数据验证结果表明,该模型拟合精度较高、模型泛化能力较强,可以在热电偶失效的情况下进行气化炉反应温度的监测。

关键词：软测量建模辅助变量水煤浆气化气化炉温度相关系数法最小二乘支持向量机

水煤浆气化装置系统主压力管道的可靠性及冲蚀分析

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水煤浆气化装置系统主压力管道的可靠性及冲蚀分析

作者：时传兴山东大学

学位级别：硕士

近年来,我国煤化工产业发展迅速,水煤浆(CWS)气化技术被迅速推广使用。水煤浆气化装置中的压力管道属于工业管道,是输送工艺介质的关键设备之一,主要包括:水煤浆管线、激冷水管线、工艺气管线、锁斗循环水管线。水煤浆气化装置运行过程... 详细信息

近年来,我国煤化工产业发展迅速,水煤浆(CWS)气化技术被迅速推广使用。水煤浆气化装置中的压力管道属于工业管道,是输送工艺介质的关键设备之一,主要包括:水煤浆管线、激冷水管线、工艺气管线、锁斗循环水管线。水煤浆气化装置运行过程中,冲刷腐蚀会使管壁产生局部减薄或者管道泄漏,是造成管道及其管件失效的主要原因。首先,对各个管线受到冲蚀后的规律和特点进行了归纳。当各管线受到冲蚀后,长距离直管段管近似为均匀减薄,而异形管件主要为局部减薄且各自表现出不同的冲蚀形貌。其次,选用不同的数学模型分别对各管道的直管段和异行管件进行了可靠性分析。对于管线的直管段,利用极大值分布模型,计算了各管线的剩余使用寿命,同时根据计算结果推荐了各个管线直管段的更换周期。对于各个管道的异型管件,利用威布尔分布模型,计算了运行一段时间后的可靠度,根据计算结果推荐了管件加强或者更换的寿命周期。最后,分析了介质流速、流向等各种因素对水煤浆气化装置压力管道冲蚀的影响。根据实际经验,总结了增加管道壁厚、材质升级、改善运行环境等针对性的防范措施。这些防范措施简单经济、容易实施,并得到了实际应用,取得了良好的运行效果。

关键词：水煤浆气化压力管道冲蚀可靠性