300 MW电站锅炉煤粉部分气化多联产系统模拟及经济性分析

摘要

为实现煤炭的清洁高效低碳利用,结合粉煤部分气化、半焦燃烧实现煤炭的煤气、电力分级分质利用,采用Aspen Plus流程模拟软件针对300 MW煤粉锅炉进行了煤粉部分气化、半焦燃烧的煤气、电力多联产系统模拟研究.首先在一定假设条件下,使用Aspen Plus软件建立了基于反应平衡原理的煤气化模型,并将模拟计算结果与试验台架气化结果进行比对验证,模拟结果与试验结果基本吻合.在此煤气化模型的基础上探究了氧煤比和煤种对气化炉出口的煤气组成以及300 MW多联产系统经济效益的影响规律.计算结果显示,氧煤比从0.1提高到0.3时,神府东胜煤煤气化的有效气产率从58.49％提高到82.85％,多联产系统增加的年收益从16 084万元增加到62 246万元;氧煤比为0.3时,神府东胜煤、巩义无烟煤、神华烟煤和锡盟褐煤煤气化的有效气产率分别为82.85％、74.51％、77.21％和95.16％,以前3者煤种为原料的多联产系统增加的年收益分别为46 392万元、28 910万元和62 246万元.在模拟的氧煤比范围内,随着氧煤比升高,煤气品质、有效气产率以及多联产系统的经济效益均明显提高;在氧煤比为0.3的工况下,使用神府东胜煤作为原料时系统经济效益最优,其次是神华烟煤以及巩义无烟煤,锡盟褐煤由于煤气化后产生半焦量过低不利于多联产系统的运作.