两段式气流床煤气化炉内熔渣壁面沉积数值模拟

【摘要】：为了研究我国自主研发的两段式干煤粉气流床气化炉内熔渣壁面沉积规律,对该气化炉进行了三维数值模拟.在合理假设的基础上,建立了基于Eulerian-Lagrangian模拟方法的炉内湍流多相反应流动模型,采用Realizable k-ε模型计算炉内气相湍流流场,应用颗粒轨道模型随机追踪煤粉颗粒在湍流气流中的运动与壁面沉积过程.通过数值计算获得了炉内气相流场、煤粉颗粒运动轨迹及其浓度分布,以及熔渣颗粒在炉膛壁面上的沉积率分布,揭示了该炉型内熔渣颗粒壁面沉积特性,并分析了不同进料方式对熔渣壁面沉积的影响规律.结果表明:两喷嘴对置进料使得熔渣主要沉积在喷嘴高度处两喷嘴之间的壁面上;四喷嘴对置进料使得一段壁面熔渣沉积率高于两喷嘴进料时的熔渣沉积率,且沉积率在圆周上的分布更加均匀,有利于形成均匀渣层对壁面进行有效保护;四喷嘴切圆进料使得炉内几乎所有熔渣颗粒都沉积在炉膛壁面上,且停留时间较短. 【作者单位】： 东南大学能源与环境学院;江苏大学能源与动力工程学院;
【关键词】： 气流床煤气化炉 Eulerian-Lagrangian方法 气固两相流 数值模拟 熔渣沉积
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2010CB227002) 江苏大学高级人才专项资助项目(11JDG152)
【分类号】：TQ545
【正文快照】： 气流床煤气化是一种煤炭高效清洁利用技术,可以减少污染气体及CO2排放,生成具有商业价值的副产品,显示出良好的经济性和社会效益.近年来人们对环境要求日益严格,各国对气流床煤气化技术越来越关注,促进了该技术的迅速发展[1].气流床煤气化炉以干煤粉或水煤浆为原料,在气化剂的

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