加压流化床Co-Ca催化煤焦加氢气化反应动力学

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作者 刘佳敏 顾素敏 +2 位作者 张荣 李伟伟 曲旋 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期128-135,共8页

煤催化加氢气化是极具发展潜力的煤制天然气技术,包括煤催化加氢热解和煤焦催化加氢气化2个步骤,其中煤焦催化加氢气化的反应速率远小于煤催化加氢热解的反应速率,是整个气化过程的速率控制步骤,因此建立适宜的煤焦催化加氢气化反应动... 煤催化加氢气化是极具发展潜力的煤制天然气技术,包括煤催化加氢热解和煤焦催化加氢气化2个步骤,其中煤焦催化加氢气化的反应速率远小于煤催化加氢热解的反应速率,是整个气化过程的速率控制步骤,因此建立适宜的煤焦催化加氢气化反应动力学对该技术的应用具有重要的意义。在小型加压流化床中,研究了Co-Ca催化煤焦加氢气化过程中煤焦颗粒密度和孔隙结构随碳转化率的变化规律,发现随反应进行煤焦颗粒密度减小,孔隙总比表面积与反应速率线性相关,表明Co-Ca催化煤焦加氢气化反应符合随机孔模型的特征。通过调控反应温度、氢分压和Co负载量,获得了煤焦中碳转化率的变化规律。结果表明:650~850℃反应仍处于动力学控制阶段;反应温度超过750℃后,反应速率显著提升,进一步提升温度至850℃时,碳转化率由650℃时的16.32%增至95.32%。随氢分压升高,碳转化率增大,氢气分压由0.6 MPa增至2.5 MPa时,碳转化率由19.49%提高至94.11%。随Co催化剂负载量由1%提高至3%,碳转化率持续提升,继续增加Co负载量至5%,碳转化率变化较小。采用扩展随机孔模型,引入经验参数c和p对试验数据进行分析,得到煤焦催化加氢气化反应的活化能为122.7 kJ/mol,反应级数为1.54。模型预测的反应速率值与试验值之间的平均偏差为4.81%。 展开更多

关键词 煤焦 催化加氢气化 加压流化床 反应动力学 随机孔模型

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煤在加压流化床富氧燃烧条件下的碳转化规律 被引量：5

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作者 陈超 邵应娟 +2 位作者 钟文琪 庞磊 龚正 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期171-177,共7页

在15 kW加压流化床富氧燃烧实验台上,进行了内蒙古烟煤在850～900℃下的加压富氧燃烧实验,研究了压力为0. 1～0. 4 MPa、空气和21%～30%氧浓度的O_2/CO_2气氛下燃烧的碳转化规律.研究结果表明:稳态富氧燃烧条件下,加压流化床富氧燃烧实... 在15 kW加压流化床富氧燃烧实验台上,进行了内蒙古烟煤在850～900℃下的加压富氧燃烧实验,研究了压力为0. 1～0. 4 MPa、空气和21%～30%氧浓度的O_2/CO_2气氛下燃烧的碳转化规律.研究结果表明:稳态富氧燃烧条件下,加压流化床富氧燃烧实验台干烟气中CO_2浓度均超过90%.提高燃烧压力有利于提高碳转化率和CO_2生成率,有利于降低CO生成率.在压力0. 1～0. 3 M Pa范围内,CO_2生成率随着压力的增加基本呈线性递增关系,从85%左右增加到93%左右.进一步增加压力,CO_2生成率逐渐趋于平稳,并保持在较高水平.在压力为0. 4 MPa条件下,CO_2生成率增加到95%左右.提高O_2/CO_2气氛的氧浓度能够提高碳转化率和CO_2生成率,但是随着压力的提高,氧浓度对碳转化率和CO_2生成率的影响减小. 展开更多

关键词 气固燃烧 富氧燃烧 加压流化床 碳转化率 CO2生成率

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加压流化床锅炉（PFBB）灰渣冷却器的设计与运行 被引量：1

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作者 荣德刚 陈祥荣 沈湘林 《动力工程》 CSCD 1995年第6期29-32,共4页

介绍了我国１５ＭＷｅＰＦＢＣ-ＣＣ中试电站锅炉冷渣器的设计思想及１∶８规模热态模拟装置的运行试验情况．试验结果表明，这种结构特殊的冷渣器能够和加压流化床锅炉合理匹配，具有良好的冷却效果，并有效回收了渣的物理热，从而为... 介绍了我国１５ＭＷｅＰＦＢＣ-ＣＣ中试电站锅炉冷渣器的设计思想及１∶８规模热态模拟装置的运行试验情况．试验结果表明，这种结构特殊的冷渣器能够和加压流化床锅炉合理匹配，具有良好的冷却效果，并有效回收了渣的物理热，从而为实现ＰＦＢＣ零（污染）排放创造了条件。 展开更多

关键词 加压流化床 冷渣器 设计 运行 流化床锅炉

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加压流化床煤气化计算模型研究 被引量：2

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作者 陈丽芳 朴桂林 +2 位作者 张居兵 谢浩 森滋勝 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期134-139,158,共7页

为了探索大型加压流化床煤气化的最佳操作条件和设计参数，建立了针对加压流化床气化方式的计算模型，包括颗粒模型、气相模型、气泡模型和焓平衡模型，分析了单位给煤量、氧量和水蒸气等操作参数对碳转化率、产气量和冷煤气效率等参数... 为了探索大型加压流化床煤气化的最佳操作条件和设计参数，建立了针对加压流化床气化方式的计算模型，包括颗粒模型、气相模型、气泡模型和焓平衡模型，分析了单位给煤量、氧量和水蒸气等操作参数对碳转化率、产气量和冷煤气效率等参数的影响，并确定了给煤量的最佳操作范围．结果表明：初期碳转化率均保持在99％以上，对于相同床面积的气化炉，可通过提高反应压力来提高气化炉处理量；反应压力由1．5MPa提高到2．1MPa时（提高40％），单位煤产气量可增加34％以上；反应压力为2．1MPa时，给煤量的最佳操作范围为2．0～2．5kg／（m^2·s）；氧煤比为0．6～0．7时，冷煤气效率可达到77％；生成气体的热值与水蒸气比成正比． 展开更多

关键词 煤气化 加压流化床 颗粒模型 气相模型 数值模拟

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加压流化床发电系统效率又有提高

5

《洁净与空调技术》 1996年第2期57-57,共页

【正】 ABB碳公司是瑞典锅炉制造商,其开发P200和P800增压流化床联合循环系统,无论是单机或多机,在成本上都是最具竞争性的技术。目前该公司正在积极研究,进一步提高加压流化床设备的效率,降低成本。据该公司称,利用标准设备和系统进一... 【正】 ABB碳公司是瑞典锅炉制造商,其开发P200和P800增压流化床联合循环系统,无论是单机或多机,在成本上都是最具竞争性的技术。目前该公司正在积极研究,进一步提高加压流化床设备的效率,降低成本。据该公司称,利用标准设备和系统进一步优化工艺,可使增压系统发电能力大大提高,投资及运行成本显著降低。第一代ABB碳公司的P200、P800增压流化床发电装置。 展开更多

关键词 加压流化床 发电系统 增压流化床 发电能力 联合循环系统 优化工艺 发电装置 增压系统 效率 锅炉制造

全文增补中

瑞典ABB碳公司向中国递交加压流化床燃烧项目资金筹措建议书

6

《洁净与空调技术》 1996年第3期59-59,共页

【正】 国务院副总理邹家华率中国政府代表团访问瑞典期间,于1996年6月第一周在Vartan加压流化床燃烧工厂,收到了瑞典ABB碳公司主席Percy Barnevik私人递交的有关中国2×P200加压流化床燃烧项目的筹措资金建议书。中国政府已将这一... 【正】 国务院副总理邹家华率中国政府代表团访问瑞典期间,于1996年6月第一周在Vartan加压流化床燃烧工厂,收到了瑞典ABB碳公司主席Percy Barnevik私人递交的有关中国2×P200加压流化床燃烧项目的筹措资金建议书。中国政府已将这一洁净煤工厂的建设项目纳入“九五” 展开更多

关键词 加压流化床燃烧 资金筹措 中国政府 瑞典 建设项目 洁净煤 建议书 燃烧工 筹措资金 邹家华

全文增补中

第二代加压流化床燃烧联合循环发电——顶部循环燃烧器的开发

7

《洁净与空调技术》 1995年第1期63-63,共页

【正】 第二代加压流化床燃烧系统由弗斯特—惠勒发展公司、西屋电气公司、吉尔伯特公司和煤气技术研究院共同开发。弗斯特—惠勒负责碳化器(部分气化炉)和加压流化床燃烧器的开发,二单元操作温度为870℃便于脱硫,同时此温度低于现有燃... 【正】 第二代加压流化床燃烧系统由弗斯特—惠勒发展公司、西屋电气公司、吉尔伯特公司和煤气技术研究院共同开发。弗斯特—惠勒负责碳化器(部分气化炉)和加压流化床燃烧器的开发,二单元操作温度为870℃便于脱硫,同时此温度低于现有燃烧透平燃烧室出口温度1290℃。 展开更多

关键词 联合循环发电 加压流化床燃烧 燃烧器 燃烧室 燃烧系统 西屋电气公司 碳化器 气化炉 操作温度 净化系统

全文增补中

新型加压流化床燃烧系统

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作者 吴立新 《洁净与空调技术》 1996年第2期56-56,共页

【正】 由美国能源部资助,在福斯特惠勒公司进行的混合式部分气化——加压流化床系统,称为新型(第二代)加压流化床燃烧(APFBC)系统。这种混合式的系统将煤的气化和加压流化床燃烧的优点结合,以煤的高位热值计算的过程效率超过46％,由于... 【正】 由美国能源部资助,在福斯特惠勒公司进行的混合式部分气化——加压流化床系统,称为新型(第二代)加压流化床燃烧(APFBC)系统。这种混合式的系统将煤的气化和加压流化床燃烧的优点结合,以煤的高位热值计算的过程效率超过46％,由于新型加压流化床燃烧系统组件的尺寸明显减小,使电厂占地减少,从而降低投资。与带脱硫装置的传统煤粉锅炉电厂相比,发电成本减少20％以上。 展开更多

关键词 加压流化床燃烧 部分气化 福斯特惠勒公司 合成煤气 煤粉锅炉 混合式 预燃室 脱硫剂 燃烧系统 循环流化床

全文增补中

煤流化床加压富氧燃烧过程的动态特性 被引量：1

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作者 魏莉 钟文琪 邵应娟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期358-367,共10页

为全面深入地了解流化床加压富氧燃烧过程动态特性,建立了流化床加压富氧燃烧过程动态模型,充分考虑了燃烧气氛和燃烧压力改变对炉内燃烧以及烟气组成的影响.基于该模型分别研究了送风氧浓度、燃烧压力以及燃煤量改变时,炉内床温和烟气... 为全面深入地了解流化床加压富氧燃烧过程动态特性,建立了流化床加压富氧燃烧过程动态模型,充分考虑了燃烧气氛和燃烧压力改变对炉内燃烧以及烟气组成的影响.基于该模型分别研究了送风氧浓度、燃烧压力以及燃煤量改变时,炉内床温和烟气中各组分体积分数的动态响应,并对其在不同氧浓度和燃烧压力下的响应特性进行研究.研究结果表明,氧浓度、燃烧压力以及燃料量阶跃增加10%会引起炉内床温升高,其中密相区响应速度更快;同时,烟气中各组分体积分数在不同参数扰动下响应各异,主要受到此时炉内燃烧状况以及对应的风量、燃料量改变的影响.此外,床温和烟气中CO2体积分数在压力以及氧浓度突然增加时的动态响应分别在高氧浓度、高燃烧压力下更明显,响应速度更快.整个变化过程中,烟气中CO2体积分数为90%左右,烟气中O2体积分数在8%以下.研究所得相关动态响应规律可对后续控制系统设计及优化提供参考与依据. 展开更多

关键词 富氧燃烧 加压流化床 动态特性 烟气组分计算

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加压喷动流化床煤气化数值模拟 被引量：15

10

作者 邓中乙 肖睿 +3 位作者 金保升 沈来宏 宋启磊 李乾军 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期332-338,共7页

建立了基于CFD的三维非稳态喷动流化床煤气化动力学模型.此模型包含气固流动模型,煤的挥发分析出模型,焦炭气化反应模型和气相间的均相反应模型等子模型.焦炭的非均相反应速率由气体扩散和化学反应动力学共同控制.气体均相反应可以作为... 建立了基于CFD的三维非稳态喷动流化床煤气化动力学模型.此模型包含气固流动模型,煤的挥发分析出模型,焦炭气化反应模型和气相间的均相反应模型等子模型.焦炭的非均相反应速率由气体扩散和化学反应动力学共同控制.气体均相反应可以作为二级反应来处理.将试验结果和模拟的计算结果进行了对比,结果表明,入口中心喷动区的温度最高,温度场沿床高方向逐渐降低.煤气质量在加压后有了明显提高.验证的结果表明此CFD模型可以用来预测煤气化的反应过程. 展开更多

关键词 计算流体力学 煤气化 加压喷动流化床

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加压喷动流化床流动和扩散规律冷态实验研究 被引量：7

11

作者 金保升 周山明 +1 位作者 肖睿 朱传宝 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2000年第4期289-295,共7页

在一个加压喷动流化床装置上进行了冷态实验 ,研究加压条件下床中的气固流动状态和气体在各部分的扩散特性。结果表明 :加压喷动流化床与常压喷动流化床中气固流动状态差异较大 ,其喷动流化速度与 P- 0 .5 成正比。实验还发现 ,气体由... 在一个加压喷动流化床装置上进行了冷态实验 ,研究加压条件下床中的气固流动状态和气体在各部分的扩散特性。结果表明 :加压喷动流化床与常压喷动流化床中气固流动状态差异较大 ,其喷动流化速度与 P- 0 .5 成正比。实验还发现 ,气体由中心喷动区向周边环形区扩散速度与 P- 0 .5 39成正比。在试验的基础上提出了适合常压和加压喷动流化床最小喷动流化速度的实验关联式。 展开更多

关键词 加压喷动流化床 流动 扩散 实验研究

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2MW加压喷动流化床煤部分气化特性的研究 被引量：5

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作者 肖睿 金保升 +6 位作者 熊源泉 段钰锋 仲兆平 周宏仓 黄亚继 陈晓平 章名耀 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期211-216,共6页

在热输入2MW的中试规模加压喷动流化床部分气化试验装置上,采用徐州煤烟进行了连续12h的加压部分气化试验研究,研究了在深床条件下煤部分气化特性,以及汽煤比的变化对部分气化的影响。研究结果表明:在合适的喷动风和流化风配比下,可实... 在热输入2MW的中试规模加压喷动流化床部分气化试验装置上,采用徐州煤烟进行了连续12h的加压部分气化试验研究,研究了在深床条件下煤部分气化特性,以及汽煤比的变化对部分气化的影响。研究结果表明:在合适的喷动风和流化风配比下,可实现深床气化,使气化反应基本达到化学平衡;在其它条件不变的前提下,汽煤比增加,气化炉温度下降,煤气中H2含量有较大幅度的提高,煤气热值也有所增加。文章的最后将试验的主要指标与国内外类似规模装置上获得的数据进行了比较。 展开更多

关键词 动力机械工程 加压喷动流化床 煤部分气化 深床 汽煤比

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100kW_(th)加压循环流化床富氧燃烧试验研究 被引量：1

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作者 昝海峰 陈晓平 +7 位作者 刘道银 马吉亮 钟文琪 梁财 耿鹏飞 徐劲松 刘威 潘苏阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3822-3828,共7页

加压循环流化床富氧燃烧技术(PCFB-OFC)是一种新型清洁高效的燃烧技术,其高碳捕获率和低能耗的特点受到广泛关注,具有很好的发展潜力和工业应用前景。受限于燃烧压力升高后带来的问题,现有关于加压循环流化床富氧燃烧的研究多着重于理... 加压循环流化床富氧燃烧技术(PCFB-OFC)是一种新型清洁高效的燃烧技术,其高碳捕获率和低能耗的特点受到广泛关注,具有很好的发展潜力和工业应用前景。受限于燃烧压力升高后带来的问题,现有关于加压循环流化床富氧燃烧的研究多着重于理论建模或基于小型试验台的试验及机理研究。东南大学自主研发了热输入功率为100 kW的加压循环流化床富氧燃烧热态试验装置,实现了加压循环流化床富氧燃烧技术的规模化示范,并获得了热态试验数据和设计及运行经验。试验结果表明,该装置能够实现空气燃烧和富氧燃烧模式的平稳切换,在0.6 MPa压力下循环流化床能够稳定运行,炉内温度变化平稳,并且加压富氧燃烧模式下干烟气中CO_(2)体积分数能够稳定维持在90%以上,达到预期设计目标。燃烧压力的提升加快了化学反应速率并且延长了气体停留时间,再结合2级配风模式,使燃料氮更多的转化为氮气,最终表现出压力升高显著降低尾气中NO和N_(2)O的排放。此外,压力升高提升了燃烧效率,烟气中CO和CH_(4)的体积分数显著降低,并分别在0.4 MPa和0.2 MPa时达到较低体积分数。 展开更多

关键词 加压循环流化床 富氧燃烧 NO_(x)排放 CO排放 二氧化碳捕集

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温度对中试规模的喷动流化床煤部分气化行为的影响 被引量：4

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作者 肖睿 金保升 +5 位作者 熊源泉 段钰锋 仲兆平 黄亚继 陈晓平 章名耀 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期395-399,共5页

在构建的热输入2MW的中试规模加压喷动流化床部分气化试验装置上,对徐州烟煤的加压部分气化行为进行了研究.重点考察了气化温度对煤气成分、煤气热值、碳转化率和煤气产率等气化指标的影响.研究结果表明,煤气各组分的浓度,特别是甲烷浓... 在构建的热输入2MW的中试规模加压喷动流化床部分气化试验装置上,对徐州烟煤的加压部分气化行为进行了研究.重点考察了气化温度对煤气成分、煤气热值、碳转化率和煤气产率等气化指标的影响.研究结果表明,煤气各组分的浓度,特别是甲烷浓度对气化温度非常敏感,碳转化率和煤气产率随温度的升高而增加,在试验的温度区间内,温度对煤气热值影响不大.部分气化炉所产生的煤气和半焦的热值均满足第二代增压流化床联合循环发电系统的要求. 展开更多

关键词 煤 加压喷动流化床 部分气化 温度

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流化床燃烧——电厂重要的洁净煤技术的选择

15

《洁净与空调技术》 1995年第1期63-63,共页

【正】 美国能源部洁净煤技术计划的重要组成部分之一是开发电厂使用改进的常压和加压流化床燃烧技术。该项计划由政府和工业企业共同资助。本文介绍了这一技术的发展状况。

关键词 洁净煤技术 流化床燃烧 电厂 加压流化床 发展状况 燃烧技术 技术计划 美国能源部 大气法 使用改进

全文增补中

流化床燃烧和常压流化床燃烧项目和技术

16

《洁净与空调技术》 1995年第1期63-63,共页

【正】 综述了1993年10月17日～21日在美国堪萨斯城召开的联合发电会议上所发表的有关常压和加压流化床燃烧技术论文。其中5篇分别介绍了常压流化床燃烧的发展现状。尚有5篇有关加压流化床燃烧的技术论文。

关键词 常压流化床燃烧 加压流化床燃烧 技术论文 发展现状 联合发电 烟气过滤器 堪萨斯 设计对比 商业化应用 放大规

全文增补中

半焦加压燃烧特性的试验研究 被引量：5

17

作者 段钰锋 周毅 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期353-357,共5页

半焦加压燃烧是第二代PFBC-CC技术的重要组成部分．分别在实验室规模的喷动流化床和热输入1 MWt中试规模的增压流化床燃烧装置上,进行了系统的半焦加压燃烧特性试验研究．研究结果表明,随系统压力的增加,炉膛温度逐渐升高,半焦燃烧效率... 半焦加压燃烧是第二代PFBC-CC技术的重要组成部分．分别在实验室规模的喷动流化床和热输入1 MWt中试规模的增压流化床燃烧装置上,进行了系统的半焦加压燃烧特性试验研究．研究结果表明,随系统压力的增加,炉膛温度逐渐升高,半焦燃烧效率也相应增大；在压力接近0．5 MPa时,压力增加,煤的燃烧效率增加减缓,但半焦的燃烧效率仍然增加显著．在较高的系统压力下,压力对燃烧的影响占主导因素；在较低的过量空气系数下半焦燃烧仍能获得较高的燃烧效率．床层温度提高后,燃烧反应速度加快,颗粒燃烧较完全,有利于提高燃烧效率． 展开更多

关键词 半焦 加压喷动流化床 加压燃烧 燃烧效率

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加压煤气化技术可望改变大型合成氨原料路线

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作者 钱伯章 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2004年第2期15-15,共1页

关键词 加压煤气化技术 合成氨 原料路线 陕西秦能天脊科技有限公司 加压灰粘聚循环流化床粉煤多元气化制合成气技术

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氢氧化铝焙烧炉燃料制取新技术的推广及应用 被引量：1

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作者 李伟 王加明 蒋明亮 《世界有色金属》 2015年第10期32-34,共3页

本文介绍了当今国内外各种煤炭气化的技术及其优劣势。结合云南文山800kt/a氧化铝工程的实际情况,选择灰熔聚加压流化床粉煤制取工业燃料气技术,作为氢氧化铝气态悬浮焙烧炉的燃料制取工艺。通过对该项目的设计内容、项目组织实施过程... 本文介绍了当今国内外各种煤炭气化的技术及其优劣势。结合云南文山800kt/a氧化铝工程的实际情况,选择灰熔聚加压流化床粉煤制取工业燃料气技术,作为氢氧化铝气态悬浮焙烧炉的燃料制取工艺。通过对该项目的设计内容、项目组织实施过程、项目运行情况等的介绍,详细论证了通过加压流化床对廉价褐煤气化制取工业燃料气这一新技术在氧化铝乃至有色冶金行业的推广及应用是十分可行的。 展开更多

关键词 煤炭气化 加压流化床 焙烧炉 工业燃料气 推广及应用

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主要清洁煤电技术

20

作者 舟丹 《中外能源》 CAS 2013年第6期48-48,共1页

提高煤电厂效率，从而降低二氧化碳的排放就是一种清洁煤技术，可分为：煤燃烧前的过程；使煤更清洁燃烧的过程；燃烧后清除废气的过程。我国电力建设长期发展规划发展的清洁煤电技术主要包括：大型超临界常规蒸汽发电机组（USC），煤... 提高煤电厂效率，从而降低二氧化碳的排放就是一种清洁煤技术，可分为：煤燃烧前的过程；使煤更清洁燃烧的过程；燃烧后清除废气的过程。我国电力建设长期发展规划发展的清洁煤电技术主要包括：大型超临界常规蒸汽发电机组（USC），煤气化联合循环发电机组（IGCC），加压流化床燃烧联合循环发电系统（PFBC），循环流化床电站（CFBC）。 展开更多

关键词 清洁煤技术 电技术 联合循环发电机组 联合循环发电系统 加压流化床燃烧 循环流化床 电厂效率 二氧化碳

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