摘 要:通过C F D双欧拉模型模拟了灰熔聚流化床气化炉内气体、 固体颗粒于不同气体分布器、 灰分离器结构下的流动行为 , 阐明了不同中心射流气速下的气体 、 固体流动循环状况; 环管内气流分布与扩管张角的关系以及对颗粒运动的影响。研究结果为认识和改善气化炉煤灰的结渣、 团聚、 分离等过程提供了一定的理论基础。
关键词: 煤气化; 灰熔聚流化床气化炉; C F D; E u l e r — E u l e r 模型
流化床煤气化条件温和、 干法进料、 干法排灰,具有结构简单、 投资低、 氧消耗低 、 能耗低 、 产品气成本低等优点。为解决传统流化床排渣碳质量分数高的问题, 中国科学院山西煤炭化学研究所开发了具有特殊气体分布及灰分离结构的灰熔聚流化床气化炉, 并且实现了工业应用。
近年来, C F D技术在多相流模拟方面( 计算和预测能力)日益提高, 已能够为工程应用提供很多信息, 此技术应用流体力学模型全面解析流场的变量, 并以图解的方式直观展示流场的变化,为深入探讨、 揭示流化床气固流动规律提供了有力的支持。作者应用双欧拉模型已经较为准确地模拟了一个二维射流流化床中的稠密气固两相流。 为实现灰熔聚流化床气化炉结构和操作条件的优化及进一步放大, 在前人实验研究的基础上, 本研究采用 C F D方法进行了灰熔聚流化床气化炉核心结构一分布分离结构的模拟。
1 灰熔聚流化床气化炉分布、 分离结构和内部流动
灰熔聚流化床粉煤气化技术是借助气化剂(蒸汽、 空气或氧气)的吹入, 使炉内中的煤粒在沸腾状况下气化, 在燃烧产生的高温下, 气固两相充分混合接触, 发....