对置式水煤浆气化炉内燃烧气化过程的数值模拟
2021-05-25常庆明洪守坤
天然气化工—C1化学与化工 2021年2期
关键词:模型
常庆明,洪守坤,张 旭
(武汉科技大学 钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430081)
多喷嘴对置式水煤浆气化是指将水煤浆与氧化剂一同送入对置喷嘴,后喷入气化炉,在炉内形成特殊的撞击流场并完成气化,得到以CO和H2为主要成分的有效合成气的过程[1]。 煤气化后有效合成气中的H2等还原性成分能广泛用于电子、 冶金、化工、航天等领域。 但炉内高温高压的环境和灰渣的影响使得直接测量炉内燃烧气化反应的温度和浓度较为困难。 因此借助数值计算的方法模拟炉内的反应,并以此推断实际生产中炉内的气化情况。
吴玉新等[2]采用简化的PDF模型模拟了Texaco炉内的反应;郑秋雨[3]、张磊等[4]对GE气化炉的气化过程、闪蒸、灰水处理等做了全流程模拟;吴学成等[5]对气化参数对气流床煤气化的影响做了模拟;田靖等[6]等利用ODE算法对不同煤种在流化床内的反应进行了模拟和验证;苏倩倩[7]用MATLAB模拟了固定床的气化;郭威[8]用EDC模型模拟了德士古气化炉的燃烧;许荣杰等[9]模拟了喷嘴结构中煤粉通道旋转角和旋流叶片安装角对顶喷式气化炉内干煤粉燃烧的影响;康振兴[10]模拟了新型喷嘴对气化炉内流场的影响;Liu等[11]探讨了工业炉渣对水煤浆及气化的影响;Yu等[12]对新型气化炉内水煤浆气化过程进行了模拟,得到了炉内温度场和浓度场;Guo等[13]分析了气化炉内煤焦颗粒的二次破碎对气化炉合成气的影响;Xu等[14]以内衬膜的方法测量气化炉的温度。……
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