煤气化费托合成/电联产系统建模及热力学分析

• 作者: 史翊翔 岳晨 蔡宁生
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 煤气化 费托合成 联产系统 热力学性能
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 1070-1076
• 分类号: TQ021
• 语种: 中文

摘要

建立包括分布参数F-T合成反应器模型、考虑燃料气热值的燃气轮机模型及其他能够体现内部关键参数耦合关系的系统级单元子模型,并用于研究集成联产系统的整体热力学性能.首先,对合成气H2/CO、表观气速对F-T合成反应器合成气转化率和F-T合成尾气组成影响分析,结果表明F-T合成尾气存在CO/H2提高、CO2增浓的特点.综合考虑F_T合成反应器合成气转化率和反应器烃产率,推荐适合F-T合成的表观气速范围为0.15～0.40 m·s-1.其次,在燃气轮机模型部分,改变透平叶片高度来实现因燃料变化而引起的透平与压气机通流景的重新匹配,借助量纲分析法建立起透平通流面积与冷却叶片空气流量的函数关系式,并用于预测燃料组成和热值对燃气轮机性能的影响,提出了一种体现燃料气组成及热值影响的燃气轮机建模方法.最后,耦合F-T合成与燃气轮机模型,对不同H2/CO条件下煤气化F-T合成燃料/电联产系统整体性能预测,推荐了一套工艺流程简单且较单产系统具有热力学性能优势的联产系统方案.