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多相流国家重点实验室 第五届学术委员会会议
热度 1 lasemedicine 2015-12-7 23:00
2015 年 12 月 7 日,西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室第五届学术委员会第二次全体会议在西安交大南洋大酒店学术报告厅召开。作为实验室的一员,本人也去聆听学习了一下。 上午日程:实验室副主任陈斌教授作了实验室 2015 年度工作报告。实验室主任郭烈锦教授作 了题为“ 超临界水煤气化制氢耦合发电 系列研究进展”的报告。张早校教授作了“基于氢化物储氢反应的能源储存转化基础与应用”的报告。听完报告后,学术委员会就国家的能源转化与利用方向和郭教授的报告进行了热烈的讨论。 总结一下论点并介绍一下郭教授团队的工作,如下: 从“一把火烧煤”到“一锅水煮煤” 国家能源的发展面临时代大潮的冲击,新能源的转化率和转化成本目前还没有降下来,传统能源煤燃烧的污染物和碳排放的控制做得还不好。现阶段该倚重哪个,从工程上讲,有点两难。这里主要讨论煤的新型利用。 传统的煤炭发电方式,在锅炉中以空气为氧化剂的气态环境下燃煤放热,产生的烟气把管道里的水加热为高温高压的水蒸气推动汽轮机做功发电。烟气的能量利用后,经过污染物的处理,作为电厂的“尾气”,排入大气。存在的问题主要是燃烧前和燃烧过程中没有体现对污染物的控制。产生的硫氧化物和氮氧化物主要是在尾部烟道中处理。是一种率先保证动力系统正常稳定运行,再考虑提高污染物处理技术和成本的工程思路。所以,燃煤发电是商业化非常成熟的发电技术,但是排污控制的成本很高。国家已提高煤电机组准入标准,新建燃煤发电机组供电煤耗低于每千瓦时 300 克标准煤,污染物排放接近燃气机组排放水平。( 能源发展战略行动计划( 2014-2020 年) ) 郭烈锦教授团队的思路是使煤浆与水进入温度约为 600-1000 ℃ ,压力约为 25MPa 的超临界水煤气化炉中进行反应,其中约 10-20% 的煤与氧化剂发生部分氧化自热反应放热,为其余 80-90% 煤的气化提供热量 ( 总反应为煤中的化学能转化为 H 2 的化学能与混合工质(超临界水和 CO 2 )的热动能 ) 。 H 2 可以分离出来进入下游工艺制造高附加值产品。混合工质则进入新型混合工质透平,将自身的热动能做功转化为电能,发电后的 CO 2 和水经过分离, CO 2 进行利用、封存,而水则可以循环使用。 优点 煤气化与发电结合起来,从源头上实现氮氧化物、硫氧化物的零排放。 煤电转化效率高,据他们团队的测算,采用“水煮煤”技术的 1000MW 规模的超超临界参数发电机组每度电发电煤耗可以降到 238 克(我国目前最为先进的 1000MW 超超临界燃煤发电机组为 282 克),煤电转化效率可高达 60% (即使对于先进的燃气轮机蒸汽轮机联合循环,目前国际最高水平的煤电转化效率也只有 55% 左右)。 煤种适应性强,由于反应是在超临界水环境中进行的,而超临界水对无机盐的溶解度小至可以忽略不计,因此不同煤种中的氮、硫及重金属元素等均可在煮锅底部沉积下来并定期排出。相比“水煮”,燃烧过程的复杂反应过程使得“火烧”技术对煤种较为挑剔。 缺点 “煮锅”能量平衡及调节问题。实时控制氧化剂的相对量很重要。使氧化剂过量就会浪费热量,氧化剂不足量则使“煮锅”运行参数低于设定值。还有,将“煮锅”逐级加压增热到超临界水的工况在工程实践中如何实现,如何避免蒸汽燃气联合循环( IGCC )运行中的尴尬(会议中一位委员提出的,我不是太懂),是进一步做产业化示范工程时需要深入地与工程师讨论的。 下午日程:空军工程大学的李应红院士作了题为“等离子体流动控制与点火助燃”的报告。西北大学刘池阳教授作了题为“鄂尔多斯盆地天然气聚散效应”的报告。 以上就是我今天参加会议的主要收获。 参考资料 陕西日报 /2013 年 /12 月 /31 日 / 第 012 版 产经周刊 “水煮煤”专题讲座心得体会 ( 说明 : 文中的预测数据,不少是理论数值,不代表产业化情况 ) 上传两张非典型大会照片 还有一张是“水煮煤”的产业化途径示意图(来源:陕西日报)
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[转载]西安元创化工(西北院)两项成果获延长石油集团2013年度科技成果
juniorzhu 2014-7-15 17:52
西北化工研究院申报的“碳氢工业尾气合成代用天然气关键工艺技术的开发 ”和与榆林煤化合作申报的“气化装置扩能改造”分别获得陕西延长石油集团2013年度科技成果一等奖和三等奖。 2009 ~2012年,西北化工研究承担了国家科技支撑计划项目“兰炭(半焦)清洁生产和碳氢尾气合成天然气关键技术开发与示范”课题三“碳氢工业尾气合成代用天然气工艺技术”和课题五“兰炭(半焦)清洁生产和碳氢尾气合成天然气关键技术开发与示范”,开展了碳氢工业尾气合成代用天然气关键工艺技术的开发 ,通过实验室研究、甲烷化复杂反应体系的热力学分析与研究、工程放大、工业示范装置建设和示范运行,开发成功了具有国际先进、国内领先水平的碳氢工业尾气合成天然气关键工艺技术。该项目集成西北化工研究院的焦炉煤气深度净化成熟技术和新开发的甲烷化技术,完成了年产2000万立方米SNG的工业示范研究并已在山西实现工业应用,取得显著的经济效益。 按照陕西延长石油集团的安排,西北化工研究配合榆林煤化完成气化装置的改造,完成了技术方案编制、气化炉激冷器、工艺喷嘴施工图设计和现场改造的配合工作。装置通过验收并投运,达到了扩能增效目的。
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[转载]粉煤三通阀在Shell粉煤气化中的应用及国产化改进
chvacuum 2013-8-19 19:33
简述Shell粉煤气化装置开车运行中粉煤三通阀出现开关不到位、阀塞和阀座卡死的问题,介绍粉煤三通阀的工作原理、结构和故障分析以及国产化改进后的粉煤三通阀的使用情况和技术特点。实践证明,国产化改进有效解决了Shell粉煤气化在投煤过程中粉煤三通阀出现的问题,保障了装置的长周期安全稳定运行。 粉煤三通阀(又称粉煤换向阀)是Shell粉煤气化工艺的关键控制设备之一,安装于气化炉烧嘴前,用于控制粉煤在循环管道与投煤管道之间切换流动,将粉煤输送至气化炉烧嘴。通过阀门的介质是由4MPa氮气输送的粒度为0.05~0.10mm的粉煤,操作温度为80e,阀门最大允许关闭压差达5.8MPa。广西柳州化工股份有限公司(以下简称柳化公司)在Shell粉煤气化装置中使用的粉煤三通阀系从国外进口,自2007年初开工以来,在使用过程中频繁出现阀门开关不到位、阀塞和阀座卡死等问题,无法及时将粉煤输送至烧嘴。而该粉煤三通阀的生产厂家在国内无服务中心,备件准备和阀门维修滞后,同时在线检修更换也存在很大的安全风险。在实际运行中,因该粉煤三通阀故障曾造成多次降负荷生产,甚至装置被迫停车,严重影响了装置的正常运行。 1、粉煤三通阀的工作原理和特点 粉煤三通阀由阀体和阀塞组成,阀塞上有1个入口和2个出口,其内部结构见图1。正常运行时,使用直通出口向气化炉烧嘴管线输送粉煤;系统开、停车时,使用旁路出口使煤粉经循环管线返回粉煤仓。由于开启和关闭位置之间的角度为30b,行程较短,阀门启闭时间很短,对管线造成的流量扰动小,可以保证开、停车过程的平稳性。 粉煤三通阀内部结构 图1 粉煤三通阀内部结构 粉煤三通阀采用浮动式圆柱面阀塞,其密封形式为面密封,密封等级为IV级。阀塞有2个平行的呈微小锥形的流体通道,阀体进口端尺寸略大于阀塞出口端尺寸,阀体进口端与阀塞之间有0.1mm的间隙。阀门工作时,介质的压力将阀塞推向阀体出口端,主要利用阀体进口端尺寸略大于阀塞出口端尺寸进行密封,阀门动作需要较大的扭矩,其配置的执行机构采用标准90°执行器和1:3变速箱,其目的是通过增加阀门的开启时间来增大输出扭矩。 (1)工作原理 阀体和旋塞精密配合,旋塞上设平行双通道,由气缸驱动作30°回转。气缸失电失气时,烧嘴管线关闭,循环管线接通(图2);气缸得电得气时,转子逆时针转动30°,烧嘴管线接通,循环管线关闭(图3)。 气缸失气 烧嘴管线关闭,循环管线接通 图2 气缸失气(烧嘴管线关闭,循环管线接通) 气缸通气(烧嘴管线接通,循环管线关闭) 图3 气缸通气(烧嘴管线接通,循环管线关闭) (2)使用要求和特点 ①切换动作要求准确、可靠、灵敏、到位,不能有偏差。若阀门开启不准确,将会造成粉煤流紊乱、烧嘴跳车,还可能造成烧嘴烧坏的重大事故。 ②流通介质为粉煤,开车正常后该阀长期运行,要求该阀抗冲刷能力强,不易被粉煤卡死。 全文阅读: 粉煤三通阀在Shell粉煤气化中的应用及国产化改进
个人分类: 真空|1524 次阅读|0 个评论
国企真的就那么复杂么
masheng1984 2011-8-13 20:59
个人分类: 生活点滴|162 次阅读|0 个评论

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GMT+8, 2024-6-18 21:55

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