n项目名称
项目名称:基于发电的煤炭热解燃烧多联产技术
起止时间:2018.05-2022.05
n项目负责人
项目负责人:方梦祥教授。主要从事CO2排放控制技术,煤和生物质燃烧与气化技术。主持负责国家重点研发计划,国家自然科学基金、国家863项目、国家973课题、国际合作项目、省部级计划项目及企业横向委托等四十余项科研项目,包括国家863项目:“中空纤维膜接触器分离、回收燃煤烟气中二氧化碳”,国家自然科学基金:“可凝气体直接抽提CO2低温再生热质传递耦合研究”,欧盟项目“CO2 TRIP Partnership”等。作为技术负责人参加了国家能源集团锦界电厂15万吨/年燃煤电厂燃烧后CO2捕集利用封存全流程示范项目。获国家发明二等奖1项、省部科技进步奖一等奖2项、二等奖3项,拥有发明专利22项。在国内外学术刊物及学术会议上共发表论文200余篇,其中SCI、EI收录67篇,合作完成了三本专著的编写工作。
n研究目标
1)提出调控热解产品品质的方法与工艺条件,完成1MWth热解燃烧中试试验,煤热解焦油产率不低于格金干馏分析值的90%,热解煤气热值≥20MJ/Nm3,热解煤气中含N2量≤5%;完成煤流化床热解调控和热解燃烧耦合反应器工程放大验证,形成150MW双流化床热解燃烧本体工程方案。
2)获得热半焦燃烧过程中硫氮迁移转化规律及定向调控方法,完成0.3MWth中试验证,NOx≤50mg/Nm3,SO2≤35mg/Nm3,半焦燃烧效率≥97%;完成150MW纯燃半焦和300MW半焦/原煤掺烧的大型高参数循环流化床高效低污染燃烧装置工程技术方案。
3)开发高温热解煤气颗粒床过滤、金属膜过滤和高温静电除尘技术,在150m3/h规模的装置上开展高温除尘中试验证,焦油含尘量≤0.8%,完成6万Nm3/h级高温热解煤气除尘工程技术方案。
4)开发高温热解煤气分级冷凝-能量梯级回收利用技术,在100 m3/h规模中试装置上完成技术验证,实现热解煤气热量利用率≥70%。形成6万 Nm3/h 级高温热解煤气分级冷凝-能量梯级回收利用工程化方案。
5)完成150MW级装置的工程化实施及示范运行,并通过168小时连续运行考核,煤转化率≥98%,系统热效率≥90%,热解焦油产率达到格金干馏分析值90%以上,焦油含尘量≤0.8%,热解煤气热值≥20MJ/Nm3,系统排放废气达到国家超低排放要求,系统不对外排放废水。
n研究内容
针对目前发电用煤直接燃烧未充分利用煤中高价值富氢组分的现状,本项目开发基于灰热载体流化床热解直接耦合循环流化床半焦燃烧技术,在一个系统中联产油-气-热-电,实现发电用煤高效高价值清洁利用,缓解我国油气供应不足,并有利我国大气质量的改善。重点研发煤流化床定向热解、热半焦循环流化床高效低污染燃烧、热解煤气高温除尘和油气分离及其热量梯级回收利用等关键技术,形成工程化技术;通过集成优化,形成以高参数发电为主的煤热解燃烧多联产技术体系,进行150MW 级煤热解燃烧多联产技术工程示范。