基于煤氣化的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)

第1章　緒論
　1.1　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的背景
　　1.1.1　我國(guó)能源面臨的挑戰(zhàn)
　　1.1.2　多聯(lián)產(chǎn)是綜合解決我國(guó)能源挑戰(zhàn)的重要途徑
　　1.1.3　多聯(lián)產(chǎn)是 IGCC的延續(xù)和發(fā)展
　1.2　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的基本構(gòu)成及概念
　1.3　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的特征及涉及的研究?jī)?nèi)容
　參考文獻(xiàn)
第2章　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)仿真工具平臺(tái)
　2.1　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的架構(gòu)
　　2.1.1　仿真平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃與確定
　　2.1.2　處理問(wèn)題分類
　　2.1.3　平臺(tái)功能需求
　　2.1.4　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)仿真區(qū)別于傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)仿真的本質(zhì)特征
　　2.1.5　多聯(lián)產(chǎn)仿真平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)
　2.2　基于底層算法的仿真平臺(tái)
　　2.2.1　重要功能模塊
　　2.2.2　算法及接口技術(shù)
　　2.2.3　物性系統(tǒng)
　2.3　Aspen Plus與GT Pro聯(lián)合計(jì)算仿真平臺(tái)的開(kāi)發(fā)
　　2.3.1　多平臺(tái)協(xié)同模擬的思路提出
　　2.3.2　由獨(dú)立的單元過(guò)程bkp組建化工流程模擬系統(tǒng)
　參考文獻(xiàn)
第3章　多聯(lián)產(chǎn)通用單元過(guò)程模型
　3.1　CO變換
　　3.1.1　Co-Mo催化劑動(dòng)力學(xué)方程
　　3.1.2　Shell煤氣化工藝制甲醇變換流程的Aspen模擬
　　3.1.3　Texaco煤氣化爐制甲醇變換過(guò)程的工藝
　3.2　凈化——脫硫脫碳
　　3.2.1　高溫干法脫硫
　　3.2.2　MDEA
　　3.2.3　低溫甲醇洗（Rectisol）
　3.3　CH4與CO2重整
　　3.3.1　重整工藝比較
　　3.3.2　氣化煤氣與焦?fàn)t煤氣自熱重整技術(shù)模擬
　　3.3.3　甲烷轉(zhuǎn)化率對(duì)自熱重整過(guò)程性能影響的討論
　3.4　甲醇精餾
　　3.4.1　流程
　　3.4.2　工藝參數(shù)的計(jì)算基礎(chǔ)
　　3.4.3　工藝參數(shù)的確定
　　3.4.4　甲醇精餾過(guò)程的Aspen模擬結(jié)果
　　3.4.5　精餾過(guò)程變負(fù)荷討論
　3.5　空氣分離
　　3.5.1　模型建立要點(diǎn)
　　3.5.2　模擬結(jié)果分析
　3.6　氣化爐
　　3.6.1　模型結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及比較
　　3.6.2　Shell氣化工藝模擬與結(jié)果討論
　3.7　甲醇合成
　　3.7.1　甲醇合成反應(yīng)過(guò)程及動(dòng)力學(xué)方程
　　3.7.2　甲醇合成工藝介紹
　　3.7.3　模型操作參數(shù)設(shè)計(jì)
　　3.7.4　模擬結(jié)果與分析
　　3.7.5　基于空速和循環(huán)比的變負(fù)荷調(diào)節(jié)策略
　參考文獻(xiàn)
第4章　現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)建模
　4.1　冷卻透平模型
　　4.1.1　透平第一級(jí)冷卻空氣量的估算
　　4.1.2　透平變工況模型
　4.2　壓氣機(jī)性能計(jì)算模型
　4.3　燃燒室模型
　4.4　蒸汽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況模型
　4.5　商業(yè)軟件GT Pro
　附錄4-1　燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)及符號(hào)說(shuō)明
　附錄4-2　透平進(jìn)口溫度及效率的定義
　附錄4-3　透平冷卻技術(shù)及術(shù)語(yǔ)簡(jiǎn)介
　附錄4-4　幾種冷卻方式的冷卻空氣比例的推導(dǎo)過(guò)程
　參考文獻(xiàn)
第5章　整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的集成
　5.1　純氧氣化IGCC系統(tǒng)
　　5.1.1　純氧氣化IGCC系統(tǒng)關(guān)鍵部件的選擇
　　5.1.2　氣化爐
　　5.1.3　余熱鍋爐
　　5.1.4　氣化爐合成氣冷卻器與余熱鍋爐的匹配
　　5.1.5　水煤氣變換反應(yīng)的影響
　　5.1.6　IGCC空分整體化
　5.2　空氣氣化IGCC系統(tǒng)
　　5.2.1　獨(dú)立空分布置和整體化布置
　　5.2.2　系統(tǒng)效率分析
　　5.2.3　系統(tǒng)壓縮功耗分析
　　5.2.4　空氣氣化在減排CO2方面的優(yōu)勢(shì)
　參考文獻(xiàn)
第6章　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析
　6.1　基于白箱模型的過(guò)程用能分析
　　6.1.1　煤氣化過(guò)程的黑箱模型
　　6.1.2　煤氣化過(guò)程的白箱模型
　　6.1.3　過(guò)程用能分析
　6.2　基于白箱模型的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)用能分析
　　6.2.1　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)損分解模型
　　6.2.2　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及分產(chǎn)系統(tǒng)方案選取及模擬
　　6.2.3　系統(tǒng)的節(jié)能分析
　6.3　甲醇/電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能耗分析
　　6.3.1　能耗模型的建立
　　6.3.2　節(jié)能條件
　　6.3.3　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)化電分?jǐn)偟睦碚撃Ｐ?br />　　6.3.4　不同配置形式的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能耗特性
　6.4　給定規(guī)模下多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案的選擇
　參考文獻(xiàn)
第7章　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的變工況特性
　7.1　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)變工況的主導(dǎo)因素
　　7.1.1　用主導(dǎo)因素法分析多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)變工況
　　7.1.2　確定主導(dǎo)因素的基本方法
　　7.1.3　串聯(lián)系統(tǒng)變工況的主導(dǎo)因素
　　7.1.4　并聯(lián)系統(tǒng)變工況的主導(dǎo)因素
　　7.1.5　串并聯(lián)系統(tǒng)變工況的主導(dǎo)因素
　7.2　變工況設(shè)計(jì)的一般規(guī)律
　　7.2.1　并聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與變負(fù)荷運(yùn)行特性
　　7.2.2　串聯(lián)系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)規(guī)律和變負(fù)荷運(yùn)行特性
　　7.2.3　串并聯(lián)系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)規(guī)律和變負(fù)荷運(yùn)行特性
　7.3　三種多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的對(duì)比
　　7.3.1　變負(fù)荷能力
　　7.3.2　變負(fù)荷運(yùn)行特性
　7.4　盈余度對(duì)系統(tǒng)設(shè)備投資的影響
　參考文獻(xiàn)
第8章　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)綜合分析與評(píng)價(jià)
　8.1　統(tǒng)一基準(zhǔn)的能量分析方法
　　8.1.1　化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中物流具有的能量形式
　　8.1.2　氣化反應(yīng)過(guò)程的能量損失與計(jì)算
　　8.1.3　基于德士古激冷氣化爐的IGCC系統(tǒng)
　　8.1.4　結(jié)果和討論
　8.2　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析
　　8.2.1　熱經(jīng)濟(jì)學(xué)矩陣分析方法
　　8.2.2　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性分析的物理模型
　　8.2.3　熱經(jīng)濟(jì)性分析的數(shù)學(xué)模型和相關(guān)數(shù)據(jù)
　　8.2.4　熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果和討論
　8.3　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能值評(píng)估
　　8.3.1　能值分析的基本概念及理論［11～13］
　　8.3.2　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能值分析
　　8.3.3　燃料-電力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能值分析
　8.4　IGCC系統(tǒng)的可靠性分析與設(shè)計(jì)
　　8.4.1　系統(tǒng)可靠性工程的基本概念
　　8.4.2　IGCC系統(tǒng)的可靠性
　　8.4.3　IGCC系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)
　8.5　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)
　　8.5.1　AHP方法簡(jiǎn)介
　　8.5.2　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的綜合性能評(píng)價(jià)
　參考文獻(xiàn)
第9章　典型的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
　9.1　甲醇/電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
　　9.1.1　幾種典型流程布置及其特點(diǎn)
　　9.1.2　甲醇/電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)分析與比較
　　9.1.3　甲醇/電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析
　　9.1.4　甲醇/電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與單產(chǎn)系統(tǒng)的分析
　9.2　“雙氣頭”多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
　　9.2.1　概述
　　9.2.2　“雙氣頭”多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)流程
　　9.2.3　工業(yè)規(guī)?！半p氣頭”甲醇/電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與配置優(yōu)化
　　9.2.4　“雙氣頭”多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)CO2減排特性
　　9.2.5　“催化一體化合成”工藝設(shè)計(jì)、模擬與經(jīng)濟(jì)分析
　9.3　煤氣化高溫燃料電池混合循環(huán)系統(tǒng)
　　9.3.1　系統(tǒng)流程
　　9.3.2　煤氣化高溫燃料電池混合循環(huán)系統(tǒng)分析
　　9.3.3　能量利用及CO2排放情況
　　9.3.4　SOFC的雙重功能
　參考文獻(xiàn)
第10章　中國(guó)實(shí)施多聯(lián)產(chǎn)及二氧化碳捕捉和埋存的地域圖景分析
　10.1　中國(guó)煤炭資源分布
　　10.1.1　概述
　　10.1.2　中國(guó)高硫煤的分布
　10.2　中國(guó)實(shí)施CO2捕捉和埋存的地理圖景
　　10.2.1　CO2減排和回收的不同層次和階段
　　10.2.2　中國(guó)內(nèi)地適合采用EOR的區(qū)域分布
　　10.2.3　中國(guó)適合采用ECBM的區(qū)域分布
　　10.2.4　中國(guó)陸上適合埋存CO2的深部含鹽水層分布
　10.3　考慮煤炭與CO2運(yùn)輸?shù)亩嗦?lián)產(chǎn)選址地域圖景
　　10.3.1　CO2的埋存容量匹配
　　10.3.2　CO2和煤炭的運(yùn)輸比較
　　10.3.3　基于GIS的多聯(lián)產(chǎn)選址地域圖景
　參考文獻(xiàn)
第11章　多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的流程創(chuàng)新
　11.1　風(fēng)能/煤基甲醇聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
　　11.1.1　我國(guó)風(fēng)能利用現(xiàn)狀
　　11.1.2　風(fēng)能和煤炭資源綜合利用
　　11.1.3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)與流程模擬
　11.2　電/代用天然氣多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
　　11.2.1　坑口煤制SNG
　　11.2.2　電/SNG聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
　　11.2.3　基于電/SNG聯(lián)產(chǎn)的新型CO2減排發(fā)電系統(tǒng)
　參考文獻(xiàn)
名詞索引