褐煤颗粒堆积角数值模拟及试验研究
2021-05-10吴青卿王正助蔡永宁
化肥设计 2021年2期
关键词:模型
吴青卿,刘 波,王正助,蔡永宁
(中国五环工程有限公司,湖北 武汉 430223)
褐煤作为一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤,具有储量大、价格低廉、挥发分高、化学活性好等特点,在未来能源供应中发挥着越来越重要的作用。但褐煤含水量较高,化学反应性强,在空气中容易风化,不易储存和运输。为提高褐煤的利用价值,提升市场竞争力,高效节能、绿色环保的绿色干燥技术,是当今乃至今后几十年的发展趋势。
褐煤干燥提质技术及关键设备的开发是高效利用褐煤的关键。随着国内设备向大型化和产业化发展,如果仅依托于试验装置指导工艺设备设计和开发,不仅投资巨大,还耗时长。运用计算机进行模拟计算已经成为未来设备制造行业的发展趋势。通过数值模拟,分析褐煤在耙齿作用下的运动轨迹、状态等,优化耙齿的结构参数及安装角度,对指导设备设计具有非常重要的意义。而完成耙齿仿真分析设计工作及后续工业装置局部简化模型和整体模型的数值模拟,首先需对褐煤物性参数进行标定。
离散元法 (Discrete Element Method,DEM)是由 Peter Cundall提出的一种处理非连续介质问题的数值模拟方法。EDEM是目前用先进的离散元技术进行颗粒系统仿真和分析的通用CAE软件,可以快速、简便地建立颗粒系统参数模型,添加颗粒的力学性质、物料特性及其他物理性质[1]。本文以低阶煤转化提质LCC(Low-rank coal conversion)技术为工程背景,依托于国内某工程公司LCC工艺关键单元设备的开发项目,以干燥炉为例,采用离散元法模拟研究褐煤颗粒的堆积行为,并通过试验装置来测定数值模拟中待定的物理参数,验证数值模拟结果。……
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