水煤浆气化炉的形式和新型气化炉的开发
作者/来源：于海龙,刘建忠,张桂芳,岑可法 日期： 2010-01-04 点击率：1470
摘 要 对目前世界上 3种主要的气化炉——德士古( Te x a c o ) 水煤浆气化炉、 道( D o w) 水煤浆气化炉和多喷嘴对置式水煤浆气化炉， 从工艺流程到气化炉内流场结构都进行了比较说明， 同时分析了各种气化炉的优缺点， 在此基础上， 结合各种气化炉的优点， 自行开发设计 了一种新型水煤浆气化炉． 后期的冷态和热态数值模拟计算以及实验测试结果表明， 谊气化炉具有流场分布合理、 颗粒平均停留时间长、 出口粗煤气有效气成分高等优点．
关键词 水煤浆， 气化炉， 流场结构
1 水煤浆气化炉的型式
目前， 水煤浆气化炉型式主要有 Te x a c o气化炉、 道水煤浆气化炉和多喷嘴对置式水煤浆气化炉． 这几种气化炉各有特点， 同时也存在一些不足之处． 为了更好地了解它们的特性， 现将这几种气化炉简单介绍如下．
1．1 T e x a c o I 德士古) 水煤浆气化炉
Te x a c o水煤浆气化炉采用炉顶单喷的进料形式， 粗煤气和熔融的液渣从排渣口排出． 气化炉内流体的流动属受限射流， 按照流体力学过程分析， 可将气化炉内的流动分成 3个区： 射流区、 管流区和回流区， 其流场分布见图 1 ．
从喷嘴喷出形成的射流具有一定的卷吸携带能力， 将其周围的高温流体卷吸进射流场并与之相混合， 射流中心速度沿气化炉轴线衰减， 形成的射流同时沿径向发展并最终与气化炉内壁相交， 形成射流区； 射流区的下游到气化炉反应室出口为流速相对较低的管流区； 由射流产生的负压力梯度在射流场与炉壁之间形成一反向运动的区域为回流区． 各区的相对大小与喷嘴射流速度密切相关， 而回流区的大小除与射流速度有关外， 还与炉膛直径和喷嘴直径之比、 雾化角的大小有关． 气化炉内各区中所进行的反应过程不尽相同， 温度分布与各区中进行的反应密切相关．
按照化学反应特征， 可以将气化反应分为燃烧反应与二次反应， 燃烧反应主要发生在射流区， 二次反应主要发生在管流区和回流区． 借此可以将气化炉内的流场按化学反应特征分成燃烧区、 二次反应区和回流反应区． 在燃烧区中进行的主要是燃烧反应， 其各化学反应均为放热反应， 因....
