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煤气化主要是将煤转换为清洁燃料气体的技术。在国家积极推广洁净煤技术的今天,煤气化技术是新型能源中的主力军。本论文针对某投煤量1920t/d的GSP(单喷嘴)气化炉,建立了粉煤气化过程的气流床气化模型,利用ANSYS/FLUENT12.1软件模拟气化炉中的煤气化过程。模拟中应用了脱挥发分模型、颗粒表面反应模型、化学反应模型、湍流反应流模型及辐射模型等。对于气化反应,采用了三组非均相化学反应及五组均相化学反应,利用Realizable k-ε模型控制气相方程,Lagrange模型作为颗粒相控制方程,利用准确性较高的Eddy-Dissipation Model (EDM)模型和组分运输方程分别来控制湍流反应流和物料运输,热辐射则加载了P1辐射模型。模拟计算中以宁东羊肠湾煤作为气化用煤,以某化工厂GSP气化炉的工艺条件作为基本参数,得到气化炉内部的速度场、温度场及合成气浓度场。由速度场合温度场的模拟结果可见,炉内存在旋转射流区、内回流区、外回流区及管流区。旋转射流区和内回流区上部是发生氧化反应的高温区,还原反应使得温度在外回流区和管流区分布均一,温度较为均匀。由气化产物主要组分浓度场及出口有效气体的含量可见,模拟值与实际生产值吻合度高,模型合理。接着又针对压力、温度、氧煤比、蒸汽煤比对合成气产量的影响进行了探究,表明:压力提升能强化气化过程,但压力对合成气产率的影响不大;温度升高会使得主要合成气CO和H2的含量增加;氧煤质量比在0.70~0.85之间时,煤气组分和气化过程会得到加强;蒸汽煤比过高或过低都会影响气化效果,选择合适蒸汽煤比还需考虑气化炉设备的使用条件及其他工艺操作参数。本研究可为实际生产中气化过程的控制及气化炉结构的优化设计提供参考。气化过程的模拟研究对工程放大、设备结构的设计优化及实际生产过程的优化控制具有实际指导意义。