杜 时,樊俊杰,张忠孝,张乐宇

(上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093)

0 引 言

我国绝大部分煤用于直接或间接燃烧,不仅利用效率低,而且污染排放严重,实现煤高效燃烧与环保利用的最有效途径就是煤气化[1]。固定床煤气化技术,因具有煤种适应性强、生产强度大、能量利用率高等特点备受现代煤化工企业的青睐[2-3]。其中液态排渣气化炉气化率高[4-6],但问题在于我国煤储量中有大量灰熔融温度高于1 400℃的煤种,灰渣在熔渣气化炉排渣口处易发生冷凝堵渣[7]。为了解决固定床气化炉对高灰熔融温度煤的适应性问题,在气化剂喷嘴下部熔渣区域附近加设水冷式甲烷及氧气喷嘴,采用交替布置CH4和O2喷嘴提供CH4和O2切向气流在渣池附近混合燃烧为熔渣提供热量,使灰渣顺利排出。研究炉内冷态空气动力场分布是有效设计高性能气化炉或优化炉膛结构的基础[8]。张生富等[9]建立高炉三维冷态试验模型发现了风口直径、鼓风量对回旋区穿透深度及高度的影响;钟思青等[10]利用Fluent模拟轴向流固定床内流体的流动特性,发现消除气体的初始动能使气体在整个截面上的分布得到明显的改善。

本文通过试验及数值模拟对固定床气化炉炉内冷态流场分布进行分析研究,考察喷嘴角度、喷嘴速度等对流场分布的影响,为开发适合我国高灰熔融温度煤的液态排渣气化工艺提供必要的基础数据。

1 固定床熔渣气化炉内气固两相流冷态试验系统及……

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