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煤气化是最有潜力的煤炭洁净高效转化技术,是洁净煤的关键技术和重要环节,是解决我国面临的液体燃料短缺和环境污染严重问题的有效途径。流化床煤气化作为煤气化技术的重要组成部分,气化产物的组成和相对含量关系着下游合成工艺连续和稳定运行。一方面,为了保证下游合成工艺的连续和稳定运行,需要保证气化后的粗煤气的产量和组成相对恒定;另一方面,由于气化原料的多样性和复杂性,对于不同的气化原料,如何方便快捷地确定原料以及气化介质的用量及比例,确定最佳的操作条件。对于流化床煤气化过程的认识还不够深入和全面,对于气化操作参数对气化组成的影响和调控也认识得不够明确。这就需要对流化床煤气化过程进行深入分析,明确不同气化剂和气化参数(温度、水煤比(S/C)、氧煤比(O/C)、空气煤比(A/C))对流化床煤气化过程中的冷煤气效率以及最终生成煤气成分的影响规律。因此,本文利用动力学模拟软件CHEMKIN从化学动力学角度,并以物料平衡、能量平衡和化学平衡为基础并结合流化床气化的特点,建立了以反应动力学为基础流化床煤气化炉模型。并利用该模型考察了不同气化方案下对流化床气化性能的影响,考察了氧气/水蒸气和空气/水蒸气气化方案下流化床的煤气化过程、煤气组分和冷煤气效率,并对两种气化方案进行了比较。通过模拟计算和分析,本文可以得到的主要结论如下:1.利用动力学模拟软件CHEMKIN从化学动力学角度,并以物料平衡、能量平衡和化学平衡为基础并结合流化床的特点建立了流化床煤气化炉模型。2.从煤气化过程,煤气成分和冷煤气效率的角度看,氧气/水蒸气气化比空气/水蒸气气化方案更具吸引力。对于流化床煤气化过程,在相同的气化条件下,氧气/水蒸气作为气化剂产生的CO和CO2含量、碳转化率和冷煤气效高,空气/水蒸气作为气化剂产生的H2含量高。水煤比变化对空气/水蒸气气化冷煤气效率的影响比水煤比对氧气/水蒸气气化冷煤气效率的影响明显。3.在对气化操作参数与冷煤气效率关系有了初步认识后,通过非线性回归,对一定条件下,不同操作参数与冷煤气效率之间关系做了初步的关联。4.对于氧气/水蒸气气化,当P=5atm,O/C=0.6、S/C=0.2、T=500℃和1050℃时,CO/H2比例约为2;P=5atm、T=1000℃、S/C=0.2,O/C=0.1或P=5atm、T=1000℃、O/C=0.6、S/C=0.4~0.7时,CO/H2比例约为1;对于空气/水蒸气气化,当P=5atm,A/C=0.6,S/C=0.2,T=600℃和1000~1100℃时或T=1000℃,P=5atm,A/C=0.5~0.6和S/C=0.2~0.3时,CO/H2比例约为1。