作者/來源:于海龍,趙翔, 周志軍, 周俊虎, 岑可法 (浙江大學(xué)熱能工程研究所能源潔凈利用與環(huán)境工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 3 1 0 0 2 7) 日期: 2010-01-05 點(diǎn)擊率:1420
摘 要:用數(shù)值方法模擬了水煤漿氣化過程中氧煤比對氣化過程和出口煤氣成分以及碳轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律.總結(jié)了在具有復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的高溫、高壓容器中,對水煤漿氣化過程的數(shù)值模擬時經(jīng)常遇到的問題和解決方法.得到了氣化爐內(nèi)的溫度場、流場、濃度場以及出口粗煤氣成分,其結(jié)果與工程實(shí)際相比非常接近;并利用得到的結(jié)果分析了影響水煤漿氣化過程和出口煤氣成分的主要因素即氧煤比,提出了提高出口煤氣有效成分 ( C O+H2 )的措施.
關(guān)鍵詞:水煤漿;氣化;氧煤比;數(shù)值模擬
隨著水煤漿氣化技術(shù)的快速發(fā)展,使得對于具有復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的高溫、高壓容器內(nèi)的流場以及溫度場、濃度場等的數(shù)值模擬計算的要求更加迫切.從筆者的研究結(jié)果來看,利用 P C機(jī)可以對復(fù)雜的水煤漿氣化過程進(jìn)行數(shù)值模擬,使在水煤漿氣化爐開發(fā)以及改造過程中耗費(fèi)人力、物力、財力的繁瑣的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工程得以大大的簡化.目前,我國對水煤漿氣化技術(shù)以及一些關(guān)鍵設(shè)備、控制和模擬計算軟件全部依賴進(jìn)口,使得國家耗費(fèi)了大量的外匯資金,而且受到技術(shù)支持的限制,培訓(xùn)運(yùn)行的專業(yè)技術(shù)人才周期較長.因此,開發(fā)自己的模擬計算以及控制軟件、研發(fā)不受國外技術(shù)專利限制的新型水煤漿氣化爐成為目前我國水煤漿氣化技術(shù)推廣應(yīng)用和大型化發(fā)展的瓶頸.
水煤漿氣化過程可以利用有限速率化學(xué)反應(yīng)和非預(yù)混燃燒兩種方法來進(jìn)行模擬計算.有限速率化學(xué)反應(yīng)法相對比較復(fù)雜,需要較多的化學(xué)反應(yīng)及動力學(xué)參數(shù),而且在反應(yīng)機(jī)理尚不十分清楚的情況下,定義這些化學(xué)反應(yīng)和動力學(xué)參數(shù)比較困難,需要不斷的驗(yàn)證和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取,計算也比較....