基于水蒸气气化的天然气动力多联产系统热力性能分析

摘要：

我国能源结构呈现"富煤缺油少气"的特点,以煤气化技术为核心的天然气动力多联产系统在我国有广泛的应用前景.然而目前基于传统气化技术构建的煤基多联产系统在能源利用效率进一步提升方面存在限制.以水蒸气气化工艺为核心,集成了带有热化学回热单元的、高效的串并联综合型天然气动力多联产系统,并在Aspen Plus中搭建了系统模型,基于热效率、相对节能率和(火用)效率等指标分析了该系统的能量利用特性.结果 表明,与基于传统气化的天然气动力多联产系统相比,新系统的热效率和(火用)效率分别提升了5.5％、5.8％.同时,对于不同的分流比存在最佳的化工岛未反应气循环倍率使系统热力性能最优,分流比为0.5、0.7、0.9、1.0时,对应的最佳循环倍率分别是4.8、4.4、4.3、4.0;串联型多联产较串并联综合型多联产系统能更合理地利用能量,串联型多联产系统在最佳循环倍率时的热效率、相对节能率和(火用)效率分别达到68.06％、20.24％、69.43％;(火用)分析表明,该系统(火用)损失最大的部分主要分布在气化单元和联合循环单元,两项损失分别为17.0％、6.3％,占比分别达到总炯损失的49.4％、18.3％.基于热化学回热型水蒸气气化技术的多联产系统,具有较高的能量利用效率和碳减排效果,可以为煤的高效低碳利用提供一种有效的节能方式.

关键词：水蒸气气化;煤制天然气;多联产;热效率;相对节能率

所属期刊栏目：27

分类号：TK121(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51776197

在线出版日期：2021-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：144-151