電力中央研究所

報告書「電力中央研究所報告」は当研究所の研究成果を取りまとめた刊行物として、昭和28年より発行されております。 一部の報告書はPDF形式で全文をダウンロードすることができます。

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電力中央研究所 報告書(電力中央研究所報告)

報告書データベース 詳細情報


報告書番号

W01023

タイトル(和文)

超重質油ガス化炉数値解析技術の開発 -ガス化炉内反応モデルの高度化-

タイトル(英文)

Development of a Numerical Simulation for Extra Heavy Oil Gasification-Improvement of Gasification Reaction Model of Emulsified Extra Heavy Oil-

概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)

当研究所では,超重質油ガス化炉の合理的な設計・運転を支援するためのツール構築を目指して,超重質油ガス化炉数値解析技術の開発を行っている.本報告では,ガス化炉内で支配的な反応経路である,熱分解反応およびコークスガス化反応について,新たなモデルを導入し,炭素転換率およびガス組成の炉内変化傾向把握が可能となるガス化炉内反応モデルを提案した.熱分解については,オリノコタールの熱分解実験を行い,それに基づいたタールの生成・分解機構を考慮したモデルを導入した.また,加圧熱天秤を用いたオリマルジョンコークスの水蒸気ガス化実験を行い,水蒸気ガス化反応速度式を構築,導入した.これら新たなモデルを導入した数値解析を行った結果,炭素転換率およびガス組成の炉内変化の計算値は,実験値と良く一致し,本反応モデルが概ね妥当であることを確認し,炉容積・炉形状等の設計評価ツールの基本となる解析モデルを確立することが出来た.

概要 (英文)

Early practical use of extra heavy oil gasification combined power plant (IGCC) is expected from the viewpoint of energy security and environmental protection. Deep understanding of various phenomena in an extra heavy oil gasifier can be very useful in order to optimize the performance and operate the gasifier. The numerical simulation technology which can achieve reasonable design of gasifier is effective. The purpose of this study is to develop an evaluation tool for a design and performance of the extra heavy oil gasifier with numerical simulation technique. In this paper, a new model is introduced about the pyrolysis and coke gasification, which are predominant reaction path in the gasifier. In the pyrolysis model, production and decomposition mechanism of the tar are considered which is based on our pyrolysis experiment of the Orinoco tar. The steam gasification reaction rate of the orimulsion coke was constructed and introduced, based on the steam gasification experiment of the Orimulsion coke with the pressurized thermogravimetry. The numerical simulation includeing above new chemical models was carried out on the 2.4 tons/day bench scale gasifier in CRIEPI. The calculation result of the profile of the carbon conversion efficiency and gas composition in the gasifier shows good agreement with the experimental result. Thus, the present model is potentially a very powerful tool for an assessment of gasifier performance with various gasifier design, such as gasifier volume and burner configuration.

報告書年度

2001

発行年月

2002/04

報告者

担当氏名所属

渡邊 裕章

横須賀研究所エネルギー機械部

芦澤 正美

横須賀研究所エネルギー機械部

大高 円

横須賀研究所エネルギー機械部

原 三郎

横須賀研究所エネルギー機械部

犬丸 淳

横須賀研究所エネルギー機械部

キーワード

和文英文
ガス化 Gasification
数値解析 Numerical Simulation
超重質油 Extra Heavy Oil
熱分解 Pyrolysis
ガス化反応 Gasification Reaction
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