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1、本 科生毕业设计（论文）开题报告题目230万吨煤炭气化工艺流程及技术装备论证姓学班名：号：级：所在院系:毕业设计（论文）开题报告表课题名称煤炭气化工艺流程及技术装备设计课题来源教师拟定课题类型工程技术研究类指导教师学生姓名学 号专业课题的意义以及国内外发展状况: 课题的意义：就我国国情而言，我国是一个能源大国，但是又是一个人均能源资源占有量低贫的国家。 我国的人均能源资源占有量为全世界人均水平的二分之一，仅为美国人均水平的十分之一，而 且一次能源的75%以上是煤。预计到21世纪中页，甚至是21世纪末我国已煤为主的能源结构 不会改变。煤的高效清洁利用，是我国经济和可持续发展的战略选择。是保证我国
2、能源稳定可 靠供应以及可持续发展的重要科学基础。为了满足未来经济、社会和环境协调发展对能源的要 求，煤炭的清洁利用必须以科学的发展观，依靠科技进步，走一条兼顾高效、环保和经济的新 型工业化道路。发展基于煤气化的煤基能源及化工系统是在可预见范围内最有效的技术途径。 已经成为能源领域科技界和企业界的共识。以煤气化为能源基础的能源及化工系统不仅能较好 的解决煤转化过程中提高效率和降低污染物排放的问题，而且能生产液体燃料和氢等新能源产 品，对缓解交通能源紧张问题也有重要意义。总之，发展煤变气对于煤炭工业的可持续发展，缓解环境恶化，优化能能源结构，解决石 油短缺，保证我国能源供应安全，保证经济发展和社会
3、稳定有着至关重要的意义。国内外发展状况：煤化工的发展始于18世纪后半叶，用煤生产民用煤气；当时欧洲用煤干馏的方法，生产的 干燥煤气用于城市街道照明；1840年有焦炭制发生炉煤气来炼铁；1932年德国采用一氧化碳与 氢通过费-托合成法生产液体燃料获得成功。20世纪50年代之前，煤气化技术有了飞速的发展。 而在50年代后期，由于石油和天然气生产销量不断增加，价格低廉，煤气化技术的发展比较缓 慢。70年代石油危机的出现，工业化国家意识到石油供应的不稳定性，而且石油资源远不及煤 炭资源丰富。为此，西方工业化国家大量投资开发大规模的煤气化新工艺。其中Texaco、Sheel、 鲁奇加压气化技术等技术实现
4、了工业化。其中固定床技术主要有常压固定床间歇式气化（UGI） 和鲁奇加压连续气化（Lurgi）两种，流化床技术主要有温克勒（Winkler）、灰融聚（U-Gas 和ICC）、循环流化床（CFB）和加压流化床（PFB）技术等。气流床气化按进料的状态分为干 粉进料和水煤浆进料两种。干粉进料的主要有K-T炉、Sheel-Koppres炉、Sheel炉、GSP炉 和ABB-CE炉；水煤浆进料的主要有德士古（Texaco）气化炉和Des tec炉。煤气化技术在中国有近百年的历史，但仍然处于较落后的状况。1934年我国在上海建成 了第一座煤气厂，用立式炉和增热水煤气炉生产城市煤气。1984年，中国山东鲁南
5、化肥厂从美 国Texaco公司引进技术，建成了中国第一套Texaco水煤浆气化装置。此后上海焦化厂、陕西渭 河煤化工公司、安徽淮南化肥总厂也相继引进了该技术，极大地促进了我国煤气化技术的发展。 至今，我国已具有自主开发水煤浆煤气化装置能力，除烧嘴、煤浆泵等少量设备需从国外进口 外，绝大部分设备都实现了国产化，并在开车、达标和达生产方面积累了丰富的经验。为进一 步推动我国洁净煤发电技术发展，促进煤炭高效利用和电源结构优化，国家发改委于2009年5 月核准华能集团在天津滨海新区建设我国首座IGCC（整体煤气化联合循环发电系统）示范电站， 预计2010年底完成设备安装工作进入调试阶段，2011年6月
6、底投入运行。它标志着我国具有自 主知识产权、代表世界清洁煤技术前沿水平的绿色煤电计划取得了实质性进展,开启了我国清 洁煤炭发电技术的新时代。本课题的研究内容、方法、手段及预期成果：本课题的研究内容包括：1:了解煤炭气化工艺技术国内外发展历史、类型、状况。由于能源危机问题和环境问题越来 越严重，解决能源供应，能源安全，如何节省能源以及环保的利用能源，已经成为一个急迫的 问题。煤炭气化技术为此提供了一个良好的解决方法。通过收集并阅读相关资料、文献、论文， 对煤炭的气化工艺技术的在国内外的发展状况进行叙述，并比较我国和世界发达国家的技术差 距。2： 了解煤炭气化工艺及流程。煤气化的工艺流程大致为原煤
7、经破碎、筛分后将其中550mm 级块煤送入加压气化炉，在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气，粗煤气经冷却后，进入低温 甲醇洗净化装置，除去煤气中的CO2和H2S。煤炭气化的过程实质是将难以加工处理、难以 脱出无用组分的固体，转化为易于净化易于应用的气体的过程，简言之，是将煤中的C、H转 化为清洁合成气或燃料气的过程。试比较Shell、Texaco、Prenflo、Lurgi等8种典型煤气化工 艺性能。本次主要研究德士古气化工艺，流程图如下：3：掌握关键流程环节、技术装备原理、机构、技术水平。在整个煤炭气化系统中，其主要设 备包括：气化炉、工艺烧嘴、煤浆制备及运输设备。本次报告主要介绍德士古气化工
8、艺设备。 水煤浆加压气化炉是此项技术的核心设备。其上部是燃烧室，为一中空内衬耐火材料的立式圆 筒形结构；下部根据不同需要，可为激冷室或为辐射废热锅炉结构，我将重点介绍德士古激冷 型加压气化炉4：煤炭气化能源利用、环境影响、技术经济评估。收集相关的案例数据，阅读相关文献和资 料，分析煤炭的气化工艺技术的工程应用。主要分析水煤浆加压气化工艺在化学工程应用及其 电力生产中的应用。本课题的主要研究方法包括:收集相关数据，资料，图纸以及相关案例，比较国内外煤炭气化工艺技术发展的状况， 理解德士古煤气化技术的原理及操作工艺流程。对我国的煤炭气化工艺提出改进建议，并进行 能源利用率、经济价值、环境影响的核算
9、评估。利用AutoCAD软件绘制其主要设备的装配图 及主要工艺流程图阅读相关文献、论文并进行论证、评估以及提出改进的建议。预期成果：详细了解煤炭气化工艺技术的发展历程及国内外的发展状况，理解煤炭气化工艺的原理、 工艺流程及工艺参数，编写说明书；对其关键设备的结构有详细的了解并绘出相关图纸；翻译相关文献。任务完成的阶段安排及时间安排：设计（论文）进度安排及完成的相关任务（以教学周为单位）:周次设计（论文）任务及要求12收集、借阅、整理相关的书籍、论文和技术资料34了解煤炭气化技术发展状况及其研究内容，完成设计开题59理解煤炭气化技术工艺流程、完成相关草图10-11熟练掌握关键设备（气化炉），完成相关草图12-13对煤炭气化工艺进行合理的评估14-15绘制和修改所要求的图纸；编写和修改设计说明书16准备答辩参考文献：许世森 张东亮 任永强大规模煤气化技术2006年1月.李芳芹 煤的燃烧与企划手册1997年12月姚强洁净煤技术2005年1月徐振纲 步学朋煤炭气化知识问答2008年8月邬纫云 煤的气化1989年9月于遵宏 王辅成 煤炭气化技术 2010年7月注：1、课题来源分为：科研课题；教学及实验室建设课题；生产实际；教师拟定；课题类型分为：工程设计类；工程技术研 究类；理论研究类；软件工程类。2、此表由学生填写，交指导教师签署意见后方可开题。
