清华大学学术专著：基于煤气化的多联产能源系统

　　第1章 绪论
　　1.1 多联产系统产生的背景
　　1.1.1 我国能源面临的挑战
　　1.1.2 多联产是综合解决我国能源挑战的重要途径
　　1.1.3 多联产是IGCC的延续和发展
　　1.2 多联产系统的基本构成及概念
　　1.3 多联产系统的特征及涉及的研究内容
　　参考文献
　　第2章 多联产系统仿真工具平台
　　2.1 多联产系统仿真平台的架构
　　2.1.1 仿真平台系统结构的规划与确定
　　2.1.2 处理问题分类
　　2.1.3 平台功能需求
　　2.1.4 多联产系统仿真区别于传统动力系统仿真的本质特征
　　2.1.5 多联产仿真平台系统架构
　　2.2 基于底层算法的仿真平台
　　2.2.1 重要功能模块
　　2.2.2 算法及接口技术
　　2.2.3 物性系统
　　2.3 Aspen Plus与GT Pro联合计算仿真平台的开发
　　2.3.1 多平台协同模拟的思路提出
　　2.3.2 由独立的单元过程bkp组建化工流程模拟系统
　　参考文献
　　第3章 多联产通用单元过程模型
　　3.1 CO变换
　　3.1.1 Co-Mo催化剂动力学方程
　　3.1.2 Shell煤气化工艺制甲醇变换流程的Aspen模拟
　　3.1.3 Texaco煤气化炉制甲醇变换过程的工艺
　　3.2 净化——脱硫脱碳
　　3.2.1 高温干法脱硫
　　3.2.2 MDEA
　　3.2.3 低温甲醇洗（Rectis 01）
　　3.3 CH与C02重整
　　3.3.1 重整工艺比较
　　3.3.2 气化煤气与焦炉煤气自热重整技术模拟
　　3.3.3 甲烷转化率对自热重整过程性能影响的讨论
　　3.4 甲醇精馏
　　3.4.1 流程
　　3.4.2 工艺参数的计算基础
　　3.4.3 工艺参数的确定
　　3.4.4 甲醇精馏过程的Aspen模拟结果
　　3.4.5 精馏过程变负荷讨论
　　3.5 空气分离
　　3.5.1 模型建立要点
　　3.5.2 模拟结果分析
　　3.6 气化炉
　　3.6.1 模型结构、特点及比较
　　3.6.2 Shell气化工艺模拟与结果讨论
　　3.7 甲醇合成
　　3.7.1 甲醇合成反应过程及动力学方程
　　3.7.2 甲醇合成工艺介绍
　　3.7.3 模型操作参数设计
　　3.7.4 模拟结果与分析
　　3.7.5 基于空速和循环比的变负荷调节策略
　　参考文献
　　第4章 现代燃气轮机系统建模
　　4.1 冷却透平模型
　　4.1.1 透平第一级冷却空气量的估算
　　4.1.2 透平变工况模型
　　4.2 压气机性能计算模型
　　4.3 燃烧室模型
　　4.4 蒸汽系统的设计工况模型
　　4.5 商业软件GTPro
　　附录4-1 燃气轮机系统及符号说明
　　附录4-2 透平进口温度及效率的定义
　　附录4-3 透平冷却技术及术语简介
　　附录4-4 几种冷却方式的冷却空气比例的推导过程
　　参考文献
　　第5章 整体煤气化联合循环系统的集成
　　5.1 纯氧气化IGCC系统
　　5.1.1 纯氧气化IGCC系统关键部件的选择
　　5.1.2 气化炉
　　5.1.3 余热锅炉
　　5.1.4 气化炉合成气冷却器与余热锅炉的匹配
　　5.1.5 水煤气变换反应的影响
　　5.1.6 IGC：C空分整体化
　　5.2 空气气化IGCC系统
　　5.2.1 独立空分布置和整体化布置
　　5.2.2 系统效率分析
　　5.2.3 系统压缩功耗分析
　　5.2.4 空气气化在减排CO2方面的优势
　　参考文献
　　第6章 多联产系统的热力学分析
　　6.1 基于白箱模型的过程用能分析
　　6.1.1 煤气化过程的黑箱模型
　　6.1.2 煤气化过程的白箱模型
　　6.1.3 过程用能分析
　　6.2 基于白箱模型的多联产系统用能分析
　　6.2.1 多联产系统炯损分解模型
　　6.2.2 多联产系统及分产系统方案选取及模拟
　　6.2.3 系统的节能分析
　　6.3 甲醇／电联产系统能耗分析
　　6.3.1 能耗模型的建立
　　6.3.2 节能条件
　　6.3.3 多联产系统化电分摊的理论模型
　　6.3.4 不同配置形式的多联产系统的能耗特性
　　6.4 给定规模下多联产系统方案的选择
　　参考文献
　　第7章 多联产系统的变工况特性
　　7.1 多联产系统变工况的主导因素
　　7.1.1 用主导因素法分析多联产系统变工况
　　7.1.2 确定主导因素的基本方法
　　7.1.3 串联系统变工况的主导因素
　　7.1.4 并联系统变工况的主导因素
　　7.1.5 串并联系统变工况的主导因素
　　7.2 变工况设计的一般规律
　　7.2.1 并联系统的设计与变负荷运行特性
　　7.2.2 串联系统的一般设计规律和变负荷运行特性
　　7.2.3 串并联系统的一般设计规律和变负荷运行特性
　　7.3 三种多联产系统的对比
　　7.3.1 变负荷能力
　　7.3.2 变负荷运行特性
　　7.4 盈余度对系统设备投资的影响
　　参考文献
　　第8章 多联产系统综合分析与评价
　　8.1 统一基准的能量分析方法
　　8.1.1 化学反应系统中物流具有的能量形式
　　8.1.2 气化反应过程的能量损失与计算
　　8.1.3 基于德士古激冷气化炉的IGCC系统
　　8.1.4 结果和讨论
　　8.2 多联产系统的热经济学分析
　　……
　　第9章 典型的多联产系统
　　第10章 中国实施多联产及二氧化碳捕捉埋存的地域图景分析
　　第11章 多联产系统的流程创新
　　名词索引

　　    倪维斗，男，清华大学教授，博士生导师，中国工程院院士。1932年出生于上海。现任《Frontiers of Energy and Power Engineering in China》杂志主编。
　　    1950年进入清华大学，1951被保送到原苏联莫斯科包曼高等工业学院就读，1957年获证书工程师学位，1957年毕业后回清华大学任教。1960年至1962年赴原苏联列宁格勒加里宁工学院攻读研究生，获副博士学位。1990年被俄罗斯圣彼得堡国立技术大学授予荣誉博士。
　　    历任清华大学热能系、汽车系主任，副校长，校务委员会副主任，煤燃烧国家重点实验室主任，国家“攀登计划”B项目首席专家，1991年被选为国际高校科学院院士，1999年当选中国工程院院士。曾任北京市科协副主席，国家重点基础研究规划专家顾问组第一届和第二届成员，教育部科技委委员，教育部科技委主任等职。
　　    长期从事热力涡轮机系统和热力系统动态学方面的研究，全面系统地发展了复杂热力系统及其关键部件的先进建模方法和一系列新的控制策略；在建立大型火电机组性能与振动远程在线检测与诊断系统中获得重要创新性成果；大力推进燃气轮机在我国的研究、开发和应用，对先进燃气轮机的消化、吸收、应用和推广发挥了组织和指导作用。曾获国家教委、电力部科技进步一、二等奖，国家科技进步二等奖，国家优秀教学成果二等奖。发表学术论文300余篇，学术著作多部。
　　    20世纪90年代，针对我国以煤炭为主要能源的国情，提出了以煤气化为核心的多联产能源战略是实现我国经济、环境和能源可持续发展的重要出路的观点，并在国内外大力倡导多联产战略的研究和实施。近10年来，对我国的能源发展战略开展了大量研究，主持“我国替代能源发展战略”以及“我国节能发展战略”等多项国家能源战略研究课题，对我国在工业化、城镇化和机动化并举的动态发展过程中的多维度能源问题进行了深入的分析和阐释，对我国在能源安全、环境保护和碳排放等多重约束下的可持续发展途径和策略，提出了一些重要的看法和建议。
　　    李政，男，清华大学热能系教授，博士生导师。1965年出生于河北石家庄市。现任清华大学热能系热能动力仿真与控制研究所所长，清华BP清洁能源研究与教育中心主任，电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室副主任，中国动力工程学会理事、学报编辑委员会副主任，《Frontiers of Energy and Power Engineering in China》杂志副主编。1981年进入清华大学热能系学习，1986年和1988年分别获得工学学士和工学硕士学位。1989-1991年在哈尔滨汽轮机厂设计研究所工作，历任助理工程师和工程师。1992-1994年在清华大学热能系攻读博士并获得工学博士学位，其间曾以高级访问学者身份在德国济根大学进行循环流化床模型化合作研究。1994年末起在清华大学热能系工作，1996年任副教授，2000年任教授，2001年任博士生导师。2003年起任清华-BP清洁能源研究与教育中心主任。
　　    “九五”至“十一五”期间，参与和主持了多项国家973、863和科技攻关及科技支撑计划项目课题，2001年“循环流化床动态仿真技术”获得国家四部委颁发的“九五”国家重点科技攻关计划“优秀科技成果”；“循环流化床本体和动态仿真关键技术的研究和产业化”分别获得2005年教育部提名国家科技进步一等奖和2006年国家科技进步二等奖（排名第二），2005年入选教育部“新世纪优秀人才”支持计划，2007年成为教育部长江学者奖励计划特聘教授。
　　    主要研究热动力设备及系统数学建模与仿真、以煤气化为核心的多联产能源系统设计与分析、碳捕捉与埋存（CCS）系统分析与关键过程研究、火力发电厂节能分析与诊断、中国能源系统分析与能源发展战略研究等，发表学术论文180余篇，合作编撰并出版学术著作及译作多部。

　　    《清华大学学术专著：基于煤气化的多联产能源系统》是集十多年研究成果而编撰的有关多联产能源系统的一部专著，涵盖了多联产系统的概念、建模方法、系统设计、集成和优化方法、系统特性规律、系统综合分析与评价、在我国的实施前景、对CO2减排的影响等内容，并展示了一系列多联产系统的应用流程。
　　    《清华大学学术专著：基于煤气化的多联产能源系统》可供从事多联产能源系统研究的专业人员以及能源、化工领域的研究和开发设计人员阅读参考。