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【科研院2024年12月中國大唐集團科學技術研究總院有限公司華北電力試驗研究院生物質低溫烘焙干燥制粉試驗】招標公告

項目概況

招標方式	公開招標	資格審查	資格后審
項目區域	北京市
概況	（1）項目基地區域范圍內生物質原料物性分析研究。根據氣流床氣化設計原料邊界范圍制定混料配比方案進行原料制備，主要研究生物質預處理及氣流床氣化所需的原料基礎物性數據，開展生物質原料熱重紅外分析（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中半纖維素、纖維素和木質素等組分熱解過程的影響機制以及纖維素微觀組織結構變化規律；研究生物質氣化灰渣組成及熔融特性，分析氣化條件下生物質灰渣粘溫特性及高溫冷卻過程結晶特性，分析生物質灰渣熔融冷卻的結晶礦物種類、析出溫度和分布等，用于評估生物質灰渣在氣化爐內的排渣性能； （2）利用實驗室小型裝置，開展不同處理條件下生物質的破碎制粉試驗，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）、破碎時間、磨機轉速的關聯模型，以滿足入爐生物質的粒徑范圍（95%分布區間）要求為基準，分別計算破碎制粉能耗，進而初步構建原料初破-干燥烘焙-破碎制粉全過程能耗模型；利用生物質預處理中試裝置開展放大試驗，考察不同溫度條件、原料粒徑、原料含水率、進料速度、停留時間、干燥溫度、磨機轉速、等運行條件對制粉效率、制粉能耗、粉料粒徑分布等關鍵參數的影響，確定烘焙/干燥制粉工藝邊界條件，進一步驗證平均粉碎比模型和過程能耗模型的準確性，明確干燥低溫烘焙過程的運行溫度、停留時間以及破碎時間、磨機轉速等參數的適用范圍，為工業級生物質熱處理和破碎工藝設計、設備設計提供參考。 （3）以混配生物質粉料為試驗介質，開展下料及密相輸送技術研究。系統分析生物質粉體流動特性，研究粉料粒徑、休止角、Hausner指數、粘聚力、流動函數等流動性評價參數，進行生物質粉料流化試驗，獲得流化特性指標，為后續下料試驗及密相輸送試驗研究提供基礎數據；開展下出料/上出料高壓密相氣力輸送試驗，研究供料粒徑、質量流量、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律，建立粉料粒徑分布作為特征參數的水平管、彎管壓降關系模型，提出管輸優化參數。采用信息熵、R/S等方法得到表征穩定性的特征參數，討論物料物性、粒徑、出料方式和操作參數等因素對高壓密相氣力輸送穩定性的影響；通過長周期連續密相輸送試驗考察優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定的影響；針對潛在運行風險，提出管輸狀態在線監督方案及快速響應調節技術，支撐氣流床氣化穩定運行。 （4）考察生物質種類等對生物質氣化反應性、灰渣流動性的影響規律，獲得不同溫度下生物質氣化反應時間、顆粒結構變化、灰渣性質演化及生物質顆粒的氣化反應性，比較不同生物質種類的氣化反應活性和混配生物質反應性，結合反應動力學模型和實驗論證，形成生物質氣流床氣化原料氣化性能評估報告。 （5）生物質預處理成本測算及其優化路徑研究。根據大規模生物質氣化的原料預處理需求，搭建成本預測模型，分析設備投資成本、運行成本等經濟指標的關鍵影響因素；研究不同預處理條件對生物質原料成本的影響機制，包括顆粒度減小程度、水分含量降低等，以經濟性為目標初步提出生物質預處理實施方案。 （6）開展生物質預處理碳足跡分析，研究各工藝環節對預處理產品碳排放的影響機制，明確工藝設備碳排放控制邊界條件；研究生物質預處理工藝用能與錦州熱電、甲醇合成系統匹配關系，評估能量集成路徑，初步提出工藝設計方案。 （7）建立的經濟性模型及碳排放強度模型，通過比較各預處理工藝的總成本與經濟效益，評估預處理工藝的技術成熟度和綠色認證適用性，以優先保證綠色認證為原則提出生物質預處理工藝經濟運行方案。