不同壓力和燃料供給率下揮發物和煤焦之間的相互作用

任爭艷

（拜城縣眾泰煤焦化有限公司，新疆 阿克蘇 842300）

引言

綜合氣化聯合循環（IGCC）是提高發電效率的一個有效方法[1]。優點包括比傳統燃煤發電廠效率更高，溫室氣體和NOx、SOx污染物排放量更低，顆粒物排放水平較低，以及多聯產發電廠帶來的市場靈活性。對于未來可能的碳捕獲和儲存（CCS），吹氧氣化是一條非常有前景的路線[2]。目前，氣流床氣化是首選的技術選擇，因為煤炭轉化率和吞吐率較高。然而，由于流化床氣化在燃料和負載靈活性方面的多功能性以及處理低階煤的能力，熱床含有越來越多的焦炭，提高了焦油-焦炭相互作用的可能性。因此，在壓力高達2 MPa 的情況下，對使用連續進料流化床和絲網反應器獲得的結果進行了比較。這將進一步加深對在流化床反應器中煤炭氣化過程中起作用的機理以及煤炭結構與煤焦性質之間關系的理解。

1 試驗部分

1.1 高壓流化床氣化爐（FBR）

小型流化床反應器在溫度高達1 000 ℃，壓力在0.5 MPa～2 MPa之間的富CO2環境中連續運行。純CO2和20%O2/CO2以3 MPa的壓力從氣瓶中供應，并使用2 個質量流量控制器以所需的流速和成分進行混合。使用低氧氣濃度作為氣化劑，以避免結塊。試驗如圖1 所示。

圖1 流化床反應器

為了估算熱燃料氣的蒸汽含量，假設固體燃料中的氫氣以H2、CH4和H2O 的形式釋放，因此可以使用氫氣平衡和熱燃料氣中的蒸汽含量作為變量來計算氣體中的蒸汽量[式（1）]。

1.2 絲網反應器（WMR）

使用的高壓絲網反應器（見第95 頁圖2）。網狀物用作樣品的電阻加熱器（通常為5 mg～7 mg），在2個網狀物層之間作為單層分散。……