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)實的煤基流體燃料，燃燒效率達96~99％或更高，鍋爐效率在90%左右，達到燃油等同水平。也是一種制備相對簡單，便于輸送儲存，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，以其合成氣質量好、碳轉化率高、單爐產(chǎn)氣能力大、三廢排放少的優(yōu)點一直受到國際社會的關注，我國也將水

2、煤漿氣化技術列為"六五"、"七五"、"八五"、"九五"的科技攻關項目。
　　本文基于目前我國水煤漿氣化技術的現(xiàn)狀，以Texaco氣化爐為研究對象，根據(jù)對氣化爐內流動、燃燒和氣化反應的特性分析，將Texaco氣化爐膛分成三個模擬區(qū)域，即燃燒區(qū)、回流區(qū)和管流區(qū)，分別對各區(qū)運用質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、煤熱解、輻射換熱及包括均相和異相在內的氣化反應過程。在模型基礎上進行了動態(tài)與靜態(tài)仿真，并進行

3、參數(shù)化研究和仿真結果分析，分析不同參數(shù)下仿真結果的變化趨勢。
　　為更進一步了解氣化爐內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，采用非預混燃燒模型，考慮氣固兩相流動，化學反應、對流、輻射換熱以及反應熱。揮發(fā)份的氣相湍流燃燒用混合分數(shù)法來模擬，用標準kε紊流模型模擬氣固兩相流動，對爐內燃燒的輻射與對流換熱采用P-1輻射模型。仿真結果很好的驗證了本文對氣化爐膛中三區(qū)模型劃分的正確性，并進行參