TEXACO氣化爐氣化過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、水煤漿是一種最現(xiàn)實(shí)的煤基流體燃料，燃燒效率達(dá)96~99％或更高，鍋爐效率在90%左右，達(dá)到燃油等同水平。也是一種制備相對簡單，便于輸送儲(chǔ)存，安全可靠，低污染的新型清潔燃料[1]。具有較好的發(fā)展與應(yīng)用前景。水煤漿的氣化是將一定粒度的煤顆粒及少量的添加劑在磨機(jī)中磨成可以泵送的非牛頓型流體，與氧氣在加壓及高溫條件下不完全燃燒，制得高溫合成氣的技術(shù)，以其合成氣質(zhì)量好、碳轉(zhuǎn)化率高、單爐產(chǎn)氣能力大、三廢排放少的優(yōu)點(diǎn)一直受到國際社會(huì)的關(guān)注，我國也將水

2、煤漿氣化技術(shù)列為"六五"、"七五"、"八五"、"九五"的科技攻關(guān)項(xiàng)目。
　　本文基于目前我國水煤漿氣化技術(shù)的現(xiàn)狀，以Texaco氣化爐為研究對象，根據(jù)對氣化爐內(nèi)流動(dòng)、燃燒和氣化反應(yīng)的特性分析，將Texaco氣化爐膛分成三個(gè)模擬區(qū)域，即燃燒區(qū)、回流區(qū)和管流區(qū)，分別對各區(qū)運(yùn)用質(zhì)量守恒和能量守恒方程，建立了過程仿真模型。該模型考慮了氣固兩相流動(dòng)、煤熱解、輻射換熱及包括均相和異相在內(nèi)的氣化反應(yīng)過程。在模型基礎(chǔ)上進(jìn)行了動(dòng)態(tài)與靜態(tài)仿真，并進(jìn)行

3、參數(shù)化研究和仿真結(jié)果分析，分析不同參數(shù)下仿真結(jié)果的變化趨勢。
　　為更進(jìn)一步了解氣化爐內(nèi)氣體組分以及溫度的分布情況，本文利用Fluent建立Texaco氣化爐的CFD模型，采用非預(yù)混燃燒模型，考慮氣固兩相流動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)、對流、輻射換熱以及反應(yīng)熱。揮發(fā)份的氣相湍流燃燒用混合分?jǐn)?shù)法來模擬，用標(biāo)準(zhǔn)kε紊流模型模擬氣固兩相流動(dòng)，對爐內(nèi)燃燒的輻射與對流換熱采用P-1輻射模型。仿真結(jié)果很好的驗(yàn)證了本文對氣化爐膛中三區(qū)模型劃分的正確性，并進(jìn)行參