基于EDC模型的SG-旋风水煤浆气化炉数值模拟研究

• 作者: 张翔
• 来源期刊: 锅炉技术
• 关键词: 水煤浆气化炉 数值模拟 结构参数 运行状态
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 设计·科研·试验
• 页码范围: 12-18
• 页数: 7页
• 分类号: TQ546.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-4763.2021.02.003

摘要

利用数值模拟方法研究SG-旋风水煤浆气化炉的运行状态及结构参数对其影响,以3 000 t/d级气化炉为对象建立三维模型,采用Realizable k-ε模型模拟湍流扩散,随机轨道模型考察离散相运动,P1辐射模型考虑散射、辐射以及气体与颗粒间辐射换热的影响,双竞争速率模型模拟挥发分的析出,多表面燃烧模型和涡耗散概念(EDC)模型分别模拟异相反应和均相反应过程.研究结果表明:SG-旋风气化技术具有高碳转化率、高H2/CO比的优势,高温区主要集中在射流火焰周围,梯度变化大;炉内形成漩涡流动,扰动剧烈;温度及各组分浓度在靠近烧嘴层附近变化梯度大;碳转化率随着高径比的减小有下降的趋势;气化炉上下锥形口处颗粒富集效应较为明显;上部颗粒浓相区随烧嘴平面的下移和高径比的增大而下移;下锥口处颗粒浓相区随着高径比的增大而减小.