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【科研院2024年12月中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司華北電力試驗(yàn)研究院生物質(zhì)低溫烘焙干燥制粉試驗(yàn)】招標(biāo)公告

項(xiàng)目概況

招標(biāo)方式	公開招標(biāo)	資格審查	資格后審
項(xiàng)目區(qū)域	北京市
概況	（1）項(xiàng)目基地區(qū)域范圍內(nèi)生物質(zhì)原料物性分析研究。根據(jù)氣流床氣化設(shè)計(jì)原料邊界范圍制定混料配比方案進(jìn)行原料制備，主要研究生物質(zhì)預(yù)處理及氣流床氣化所需的原料基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)，開展生物質(zhì)原料熱重紅外分析（熱重分析、析出物紅外分析），考察升溫速率、干燥溫度、烘焙溫度等操作條件對不同粒徑生物質(zhì)中半纖維素、纖維素和木質(zhì)素等組分熱解過程的影響機(jī)制以及纖維素微觀組織結(jié)構(gòu)變化規(guī)律；研究生物質(zhì)氣化灰渣組成及熔融特性，分析氣化條件下生物質(zhì)灰渣粘溫特性及高溫冷卻過程結(jié)晶特性，分析生物質(zhì)灰渣熔融冷卻的結(jié)晶礦物種類、析出溫度和分布等，用于評估生物質(zhì)灰渣在氣化爐內(nèi)的排渣性能； （2）利用實(shí)驗(yàn)室小型裝置，開展不同處理?xiàng)l件下生物質(zhì)的破碎制粉試驗(yàn)，對比烘焙過程對制粉能耗的影響水平，建立平均粉碎比與干燥烘焙原料特性（粒徑、含水率等參數(shù)）、破碎時(shí)間、磨機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)聯(lián)模型，以滿足入爐生物質(zhì)的粒徑范圍（95%分布區(qū)間）要求為基準(zhǔn)，分別計(jì)算破碎制粉能耗，進(jìn)而初步構(gòu)建原料初破-干燥烘焙-破碎制粉全過程能耗模型；利用生物質(zhì)預(yù)處理中試裝置開展放大試驗(yàn)，考察不同溫度條件、原料粒徑、原料含水率、進(jìn)料速度、停留時(shí)間、干燥溫度、磨機(jī)轉(zhuǎn)速、等運(yùn)行條件對制粉效率、制粉能耗、粉料粒徑分布等關(guān)鍵參數(shù)的影響，確定烘焙/干燥制粉工藝邊界條件，進(jìn)一步驗(yàn)證平均粉碎比模型和過程能耗模型的準(zhǔn)確性，明確干燥低溫烘焙過程的運(yùn)行溫度、停留時(shí)間以及破碎時(shí)間、磨機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)的適用范圍，為工業(yè)級生物質(zhì)熱處理和破碎工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)提供參考。 （3）以混配生物質(zhì)粉料為試驗(yàn)介質(zhì)，開展下料及密相輸送技術(shù)研究。系統(tǒng)分析生物質(zhì)粉體流動特性，研究粉料粒徑、休止角、Hausner指數(shù)、粘聚力、流動函數(shù)等流動性評價(jià)參數(shù)，進(jìn)行生物質(zhì)粉料流化試驗(yàn)，獲得流化特性指標(biāo)，為后續(xù)下料試驗(yàn)及密相輸送試驗(yàn)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；開展下出料/上出料高壓密相氣力輸送試驗(yàn)，研究供料粒徑、質(zhì)量流量、固氣比等高壓密相氣力輸送特性，以及輸送過程中主要存在的問題；研究不同管段輸送壓降變化規(guī)律，建立粉料粒徑分布作為特征參數(shù)的水平管、彎管壓降關(guān)系模型，提出管輸優(yōu)化參數(shù)。采用信息熵、R/S等方法得到表征穩(wěn)定性的特征參數(shù)，討論物料物性、粒徑、出料方式和操作參數(shù)等因素對高壓密相氣力輸送穩(wěn)定性的影響；通過長周期連續(xù)密相輸送試驗(yàn)考察優(yōu)化條件下的輸送效果，在多種管輸條件下，如管道直徑、管道彎角等對輸送穩(wěn)定的影響；針對潛在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提出管輸狀態(tài)在線監(jiān)督方案及快速響應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)，支撐氣流床氣化穩(wěn)定運(yùn)行。 （4）考察生物質(zhì)種類等對生物質(zhì)氣化反應(yīng)性、灰渣流動性的影響規(guī)律，獲得不同溫度下生物質(zhì)氣化反應(yīng)時(shí)間、顆粒結(jié)構(gòu)變化、灰渣性質(zhì)演化及生物質(zhì)顆粒的氣化反應(yīng)性，比較不同生物質(zhì)種類的氣化反應(yīng)活性和混配生物質(zhì)反應(yīng)性，結(jié)合反應(yīng)動力學(xué)模型和實(shí)驗(yàn)論證，形成生物質(zhì)氣流床氣化原料氣化性能評估報(bào)告。 （5）生物質(zhì)預(yù)處理成本測算及其優(yōu)化路徑研究。根據(jù)大規(guī)模生物質(zhì)氣化的原料預(yù)處理需求，搭建成本預(yù)測模型，分析設(shè)備投資成本、運(yùn)行成本等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵影響因素；研究不同預(yù)處理?xiàng)l件對生物質(zhì)原料成本的影響機(jī)制，包括顆粒度減小程度、水分含量降低等，以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)初步提出生物質(zhì)預(yù)處理實(shí)施方案。 （6）開展生物質(zhì)預(yù)處理碳足跡分析，研究各工藝環(huán)節(jié)對預(yù)處理產(chǎn)品碳排放的影響機(jī)制，明確工藝設(shè)備碳排放控制邊界條件；研究生物質(zhì)預(yù)處理工藝用能與錦州熱電、甲醇合成系統(tǒng)匹配關(guān)系，評估能量集成路徑，初步提出工藝設(shè)計(jì)方案。 （7）建立的經(jīng)濟(jì)性模型及碳排放強(qiáng)度模型，通過比較各預(yù)處理工藝的總成本與經(jīng)濟(jì)效益，評估預(yù)處理工藝的技術(shù)成熟度和綠色認(rèn)證適用性，以優(yōu)先保證綠色認(rèn)證為原則提出生物質(zhì)預(yù)處理工藝經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案。