作者/来源:马银剑,匡建平,井云环,罗春桃(神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司 宁夏灵武 750411) 日期: 2015-06-18 点击率:1927
摘要 对GSP气化炉内多相反应流场进行了数值模拟研究。计算结果表明:气化炉内为旋射流流场,颗粒沿着螺旋下降的迹线运行;炉内高温火焰区主要集中在气化炉中轴线上,从上至下,整体温度先升高后降低;火焰区域内CO和H2体积分数较低,而CO2和H2O体积分数相对较高。
关键词 GSP气化炉 多相反应流场 数值模拟
神华宁夏煤业集团于2005年引进5台日投煤量2 000t的GSP干粉煤气化炉,为年产500 kt煤基烯烃项目提供原料气[1]。该项目于2008年开工建设,2010年9月机械竣工,2010年底5台气化炉全部投料试车成功,经历4个阶段的技术改造及优化,于2013年7月实现气化炉4开1备长周期满负荷运行。本文主要针对GSP干粉煤气化炉流场特性进行CFD数值模拟计算,对气化反应状况进行数值模拟分析,以期形成气化炉设计的计算机模拟技术,推动我国煤气化技术的创新发展。
1 气化炉概况
GSP气化炉结构见图1。
气化炉主体主要由喷嘴、气化室、水冷壁、激冷室等部分组成[2]。给料容器的粉煤通过3根粉煤管道输送至GSP气化炉的主烧嘴,管道的尾端以切线的形式环绕在氧气管道外,以确保粉煤喷出后形成的烟雾统一分布[3]。中压蒸汽和来自空分装置的高压氧气在主烧嘴的氧气管线内混合之后,送至主烧嘴的出口,在气化炉上部的气化室(反应温度1 450~1 650℃,压力4.1 MPa)进行部分氧化反应,产生富含H2和C....