基于双组分PDF 模型的GSP气化炉数值模拟

• 作者: 岳光溪 张建胜 毕大鹏 玄伟伟 管清亮
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 数值模拟 旋转射流 模型 气化
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 3753-3759
• 页数: 7页
• 分类号: TQ54
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.10.002

摘要

GSP气化炉是国内最近引进的西门子公司开发的粉煤气化技术，由于对其炉膛内气固反应流动特性认识不足，运行中出现耐火砖烧穿、合成气含灰过高等问题。利用数值模拟方法，采用双组分 PDF 模型耦合湍流-化学反应、随机轨道法耦合湍流-颗粒运动，针对GSP气化炉内多相反应流场建立三维数值模型。计算结果与实验值及文献计算结果一致，表明该模型可用于GSP气化炉的模拟计算。研究发现，炉膛内流场主要分为旋转射流区、内回流区、外回流区和管流区。高温区位于发生氧化反应的旋转射流区和内回流区上部，而外回流区和管流区主要发生还原反应，温度较为均匀；炉膛高度1/3位置处为高温火焰直接冲刷处，在运行时需重点考虑该位置的热防护。