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GB/T 41038-2021 气流床水煤浆气化能效计算方法.pdf简介:
GB/T 41038-2021 是中国国家标准,全称为《气流床水煤浆气化能效计算方法》,这个标准主要规定了如何计算气流床水煤浆气化过程中的能效。气流床气化是一种煤炭气化技术,通过在高温高压条件下,将煤炭和氧气混合,转化为合成气(主要成分是CO和H2)。
在该标准中,能效计算通常涉及到以下几个方面:
1. 能量输入:这是计算能效的基础,包括燃烧煤炭所需的热量、鼓风机和气化器的电力消耗等。
2. 能量输出:主要包括合成气的热量、煤气冷却过程中的热量回收、以及可能的副产品(如焦油、粗煤气等)的能量。
3. 能效指标:常见的能效指标有热效率(单位热量输入产生的热量输出)、电效率(单位电力消耗产生的热量输出)等。
4. 考虑因素:标准会考虑气化过程中的热损失、设备运行状态、操作条件(如温度、压力等)等因素。
这个标准对于指导气流床水煤浆气化过程的能效评估、优化操作以及技术改进具有重要意义,能够帮助企业提高能源利用效率,减少能源消耗,同时对环境影响进行量化评估。
GB/T 41038-2021 气流床水煤浆气化能效计算方法.pdf部分内容预览:
国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会
GB/T 41038—2021
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任, 本文件由中国煤炭工业协会提出。 本文件由全国煤化工标准化技术委员会(SAC/TC469)归口。 本文件起草单位:华东理工大学、煤炭科学技术研究院有限公司、东华工程科技股份有限公司、华陆 工程科技有限责任公司、空气化工产品(中国)投资有限公司、中国天辰工程有限公司、北京低碳清洁能 源研究院、惠生工程(中国)有限公司、清华大学山西清洁能源研究院、充矿水煤浆气化及煤化工国家工 程研究中心有限公司、宁夏大学、璐安化工集团有限公司。 本文件主要起草人:主辅臣、丁华、郭庆华、胡文生、于产锁、余涛、胡凯、主兴军、代正华、高志辉、 李文华、葛秀文、白向飞、路文学、屈强、潘文彦、周敬林、王增莹、张建胜、李磊、肖伟、付一春
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任, 本文件由中国煤炭工业协会提出。 本文件由全国煤化工标准化技术委员会(SAC/TC469)归口。 本文件起草单位:华东理工大学、煤炭科学技术研究院有限公司、东华工程科技股份有限公司、华陆 工程科技有限责任公司、空气化工产品(中国)投资有限公司、中国天辰工程有限公司、北京低碳清洁能 源研究院、惠生工程(中国)有限公司、清华大学山西清洁能源研究院、究矿水煤浆气化及煤化工国家工 程研究中心有限公司、宁夏大学、璐安化工集团有限公司。 本文件主要起草人:主辅臣、丁华、郭庆华、胡文生、于产锁、余涛、胡凯、主兴军、代正华、高志辉
DB34 T 3825-2021 城镇燃气用户设施安全检查和配送服务规范(1).pdfGB/T 410382021
为贯彻《中华人民共和国节约能源法》《能源生产和消费革命战略(2016一2030)》等法律、法 煤炭清洁利用水平和能源利用效率,制定和实施煤炭清洁高效利用规划,促进煤化工行业技术 持续发展,制定本文件
I《中华人民共和国节约能源法》《能源生产和消费革命战略(2016一2030)》等法律、法规,提高 I用水平和能源利用效率,制定和实施煤炭清洁高效利用规划,促进煤化工行业技术进步和可 制定本文件
GB/T41038202
气流床水煤浆气化能效计算方法
本文件规定了气流床水煤浆气化能效计算方法, 本文件适用于以煤、石油焦、半焦等为原料的气流床水煤浆气化单元的能效计算
下列文件中的内容通过 文件必不可少的条款。其中,注日期的引 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适月 文件。 GB/T2589综合能耗计算通则 GB31571石油化学工业污染物排放标准
GB/T41038—2021
4.1能效计算时,输人、输出能量采用统一的能源折算系数应符合附录A的规定。 4.2在对不同气流床水煤浆气化工艺技术(包括激冷流程、废锅流程等)进行比较评价时,比较基准是 标准状态下的有效气(CO十H2)每小时的产量。 4.3输入/输出能量的计算均应接正常运行工况考虑,同时应考虑正常生产过程中的连续公用工程消 耗和间断公用工程消耗。开停车、事故、消防、临时吹扫等工况下的消耗或产出不计人。正常生产过程 中的间断消耗或产出折算为平均值后再计人。生产系统中产生的废气、废液、废渣中未回收使用的、无 十量的、没有实测热值以及不作为能源利用的均不应计人能量输出。 4.4气化使用的原料煤以十燥基为基准,原料煤、燃料气或燃料油等应接照低位发热量计算其携带的 能量。 4.5氧气、氮气等的能源折算系数应按照GB/T2589进行折算,不同压力等级的氧气和氮气产品的折 能系数参见附录B。 4.6外排污水要求应按照能量输入考虑,以满足GB31571中规定的废水排放指标为基准,若不能满足 时,应考虑经废水处理后满足要求,并计算废水处理过程中的相应能耗, 4.7制浆所用其他装置送来的废水应以GB31571中规定的废水排放指标为基准,废水指标超出的部 分,应考虑经废水处理后满足要求,并计算废水处理过程中的相应能耗,将该能耗作为输出项。 4.8制浆所用其他装置送来的污泥等危险固体废弃物制浆时,应考虑制浆所用危险废弃物以传统处理 方式处理时的单位能耗,将该能耗作为输出项。 4.9气流床水煤浆气化能效计算规定见附录C
如图1所示,气流床水煤浆气化单元包括:水煤浆制备和水煤浆输送、气化和排渣、粗合成气初步 艺黑水处理和灰水利用以及粗合成气能量回收部分(包括粗合成气的激冷冷却、辐射废锅冷却 元可利用压缩功等)粗合成气变换等。
GB/T 41038—2021
5.2气化单元总能量输入
图1气流床水煤浆气化单元能效计算范围示意图
输人的能量统计包括:原料煤、氧气、燃料气/油、电、水蒸气、新鲜水、循环冷却水、脱盐水、锅炉给 水、外排废水、压缩空气、仪表空气、氮气等耗能工质以及压力补偿功耗,不包括开停车、事故、消防、临时 欧扫等的能量消耗
5.3气化单元总能量输出
输出的能量统计包括:变换合成气(含粗合成气能量回收)、高压闪蒸气、副产水蒸气、废水(利 装置废水制煤浆)、对外热交换输出等
气流床水煤浆气化系统的能效按式(1)计算:
E+E.2+E+E. EE= EE.+E,+Es+E,+Es
EE 气流床水煤浆气化系统能效; E。 气化单元(含变换)总能量输出,单位为兆焦每小时(MJ/h); E。 出变换有效气(CO十H2)能量输出,单位为兆焦每小时(MJ/h); E2 出气化副产蒸汽能量输出,单位为兆焦每小时(MJ/h); E 出变换副产蒸汽能量输出,单位为兆焦每小时(MJ/h); E 进气化磨煤废水按能量输出,单位为兆焦每小时(MJ/h); E; 气化单元(含变换)总能量输人,单位为兆焦每小时(MJ/h); E 原料煤(干基)能量输人,单位为兆焦每小时(MJ/h); E2 氧气能量输人,单位为兆焦每小时(MJ/h); E3 公用工程能量输入,单位为兆焦每小时(MJ/h); Ei4 变换出口粗合成气冷却热能量输人,单位为兆焦每小时(MJ/h); E5 压力补偿功耗能量输人,单位为兆焦每小时(MJ/h)。 煤气化单元能量输入和能量输出汇总表见附录D
GB/T41038—2021
附录A (规范性) 煤气化单元能源及耗能工质折算标煤系数 集气化单元能源及耗能工质折算标煤系数见表A.1
煤气化单元能源及耗能工质折算标煤系数见表A.1
附录A (规范性) 质折算标煤系数
表A.1煤气化单元能源及耗能工质折算标煤系
注:一氧化碳、氢气、甲烷能耗折算引用自《化工工艺设计手册(第四版)》。其余数据引用自GB/T50441,采用 GB/T50441中的统一能源折算值时,涉及原材料、耗能工质等的温度、压力状态参数偏差,需要充分考虑因 温度、压力的不同导致的耗能差异。
不同压力的单位空气产品折算标煤系数见表B.1
GB/T41038202
不同压力的单位空气产品折算标煤系数
表B.1不同压力的单位空气产品折算标煤系数
GB/T41038—2021
C.1能效计算出口界区条件
能效计算出口界区包含变换,如图C.1所示,出变换有效气温度40℃,出变换的压力按5.7MPaG。
1粗合成气出变换冷却
气流床水煤浆气化技术的常见操作压力有4.0MPaG、6.5MPaG、8.7MPaG等三个等级,以 .5MPaG气化炉应用最为普遍。因此,选定6.5MPaG气化炉为基准,考虑系统压降,出气化界区粗合 成气压力为6.3MPaG,出变换出口合成气压力确定为5.7MPaG。若气化炉操作压力较低(如 .0MPaG),则将出变换出口合成气压力折算到5.7MPaG,所需压力补偿功耗计人能量输入项。若气 化炉操作压力较高(如8.7MPaG),同样将出变换出口合成气压力折算到5.7MPaG,胀所释放的能量 安负数计入压力补偿功耗能量输入项。为简化计算,需要具体给出压缩机计算时的入口温度、压缩机多 变效率、压缩机机械效率等影响因素, 操作压力不同的气化工艺的可利用压缩/膨胀功计算GB∕T 32288-2020 电力变压器用电工钢铁心,以5.7MPaG为基准,将出变换单元干基有 效气压缩/膨胀到5.7MPaG所需要压缩/膨胀功(全网)计为能量输入,其中压缩功计算按入口温度 40℃、压缩机多变效率0.75、压缩机机械效率0.99,忽略压缩机的段间冷却水消耗
煤气化单元能量输入和能量输出汇总表见表D.1
煤气化单元能量输入和能量输出汇总表见表D.1
GB/T41038202
煤气化单元能量输入和能量输出汇总表
表D.1煤气化单元能量输入和能量输出汇总表
DB3201/T 1018-2020 农村公路养护规范.pdfL1 GB/T18855一2014燃料水煤浆 2] GB/T 31428—2021 煤化工术语 [3] GB/T 50441—2016 石油化工设计能耗计算标准 [4] HG/T3163—1987 废热锅炉名词术语 [5] NB/T10254一2019气流床煤气化单元能效计算方法 [6] 中华人民共和国节约能源法(中华人民共和国主席令第四十八号) [7] 能源生产和消费革命战略(2016一2030)(发改基础【2016】2795号) [8] 中国石化集团上海工程有限公司.化工工艺设计手册(第四版)M.北京:化学工业出版社 2009.