ICS71.120.01 CCSF04 中华人民共和国能源行业标准 NB/T11439—2023 流化床气化能效计算方法 Energyefficiencyevaluationmethodforfluidizedbedgasification 2023-12-28发布 2024-06-28实施 国家能源局发布 中国标准出版社出版前 言 本文件按照GB/T1.1—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:中国科学院工程热物理研究所、中科合肥煤气化技术有限公司。 本文件主要起草人:朱治平、张海霞、高鸣、吕清刚、王小芳、于旷世。 ⅠNB/T11439—2023流化床气化能效计算方法 1 范围 本文件规定了流化床气化能效计算方法。 本文件适用于以煤、半焦、生物质等为原料的流化床气化过程的能效计算。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,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)适用于 本文件。 GB/T2589 综合能耗计算通则 GB/T31428 煤化工术语 GB/T41039 现代煤化工项目设计煤种和校核煤种确定通则 3 术语和定义 GB/T41039和GB/T31428界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 流化床气化 fluidizedbedgasification 向上移动的气流使含碳颗粒在气化炉内呈悬浮状态的气化过程。 [来源:GB/T31428—2021,5.5,有修改] 3.2 底渣 bottomash 经由气化炉底部排出的残渣。 3.3 飞灰 flyash 由气化煤气夹带离开气化炉并在气化煤气净化过程中分离排出的含碳细颗粒物。 3.4 流化床气化能效 energyefficiencyoffluidizedbedgasification 流化床气化在统计报告期内有效总能量输出与总能量输入之比。 4 基本规定 4.1 能效计算时,输入、输出能量采用统一的能源折算系数,能源折算系数应符合附录A的规定。 4.2 在对不同流化床气化工艺技术(包括热煤气流程、冷煤气流程等)进行比较评价时,比较基准是标 准状态下的有效气(CO+H2+CH4)每小时的产量。 4.3 输入/输出能量的计算均应按照正常运行工况考虑,同时宜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。正常生产过程中的间断消耗或产出折算为平均值后再计入。生产系统中产 1NB/T11439—2023生的未回收利用的、无计量的、没有实测热值以及不作为能源利用的均不应计入能量输出。开停车、事 故、消防、临时吹扫等工况下的消耗或产出不计入。 4.4 气化使用的原料以干燥基为基准,原料、燃料气或燃料油等按照低位热值计算其携带的能量。 4.5 氧气、氮气、压缩空气等的能源折算系数应按照GB/T2589进行折算。 4.6 不同压力等级的氧气和氮气的折算系数参见附录B。 4.7 不同富氧浓度的气化剂中的氧气、氮气、压缩空气按照GB/T2589的折算系数进行折算。 4.8 废水经处理后应满足国家和地方相关排放要求。 4.9 流化床气化能效汇总表参见附录C。 5 计算 5.1 计算范围 流化床气化能效计算范围如图1所示: a) 流化床气化单元包括:入炉物料制备、气化、余热回收、煤气除尘及冷却等;不含水煤气变换; b) 以冷煤气为出界区目标产品的煤气化项目,应包含煤气除尘及冷却; c) 以热煤气为出界区目标产品的煤气化项目,可不包含煤气除尘及冷却。 图1 流化床气化能效计算范围示意图 5.2 流化床气化总能量输入 输入的能量统计包括原料、氧气、电、新鲜水、循环水、脱盐水、锅炉给水、废水处理能耗、压缩空气、 仪表空气、氮气等耗能工质,不包括开停车、事故、消防、临时吹扫等的能量消耗。 5.3 流化床气化总能量输出 输出的能量统计包括有效气、副产蒸汽,以及有效气为热煤气(包括飞灰)时携带的热量等的能量 输出。 5.4 能效计算 流化床气化系统的能效按式(1)计算: EE=Eo Ei=Eo1+Eo2+Eo3 Ei1+Ei2+Ei3…………………………(1) 2NB/T11439—2023 式中: EE———流化床气化系统能效; Eo———气化单元(不含变换)总能量输出,单位为兆焦每小时(MJ/h); Eo1———出界区有效气(CO+H2+CH4)能量输出,以低位热值计算,单位为兆焦每小时(MJ/h); Eo2———出界区副产蒸汽能量输出,单位为兆焦每小时(MJ/h); Eo3———出界区的有效气为热煤气时,热煤气(包括飞灰)携带的热量按能量输出,单位为兆焦每小 时(MJ/h); Ei———气化单元(不含变换)总能量输入,单位为兆焦每小时(MJ/h); Ei1———原料(干基)能量输入,单位为兆焦每小时(MJ/h); Ei2———氧气能量输入,单位为兆焦每小时(MJ/h); Ei3———公用工程能量输入,单位为兆焦每小时(MJ/h)。 注:出界区的气化煤气为冷煤气时,Eo3为零。 3NB/T11439—2023附 录 A (规范性) 流化床气化能源及耗能工质折算标准煤系数 流化床气化能源及耗能工质折算标准煤系数见表A.1。 表A.1 流化床气化能源及耗能工质折算标准煤系数 序号 能源名称 折算标准煤系数 国际单位制下的折算系数 1 电 0.314kgce/(kW·h) 9.21MJ/(kW·h) 2 标准油 1429kgce/t 41868MJ/t 3 标准煤 1000kgce/t 29308MJ/t 4 柴油 1471kgce/t 43124MJ/t 5 燃料气/油 按低位热值 按低位热值 6 蒸汽a — — 7 新鲜水 0.21kgce/t 6.28MJ/t 8 循环冷却水 0.09kgce/t 2.51MJ/t 9 软化水 0.29kgce/t 8.37MJ/t 10 除盐水 1.43kgce/t 41.87MJ/t 11 104℃除氧水 9.29kgce/t 272.14MJ/t 12 冷凝水 1.43kgce/t 41.87MJ/t 13 压缩空气(标准状态下) 0.040kgce/m31.17MJ/m3 14 一氧化碳(标准状态下) — 12.6821MJ/m3 15 氢气(标准状态下) — 10.7426MJ/m3 16 甲烷(标准状态下) — 35.7892MJ/m3 注:一氧化碳、氢气、甲烷等能耗折算引自《化工工艺设计手册(第四版)》。其余数据引自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、气化煤气等的温度、压力状态参数偏差和变 化,需要充分考虑因温度、压力的不同导致的耗能差异。 a蒸汽按对应温度、压力下的焓值进行折算。 4NB/T11439—2023