【摘 要】
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基于Eulerian-Lagrangian方法建立了两段式干煤粉气流床的三维CFD计算流体动力学模型,利用均相与非均相多步化学反应动力学确定煤气化反应,用k-ε模型描述气相湍流流动,用随
【基金项目】
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辽宁省自然科学联合基金资助项目(编号:201602566)
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基于Eulerian-Lagrangian方法建立了两段式干煤粉气流床的三维CFD计算流体动力学模型,利用均相与非均相多步化学反应动力学确定煤气化反应,用k-ε模型描述气相湍流流动,用随机轨道模型追踪煤粉颗粒的运动轨迹,模拟了气流床内的煤气化过程。在氧/煤质量比为0.9,1.0和1.1时,基于文献实验条件对不同反应机理进行数值模拟,通过结果对比获得最佳反应机理。考察了氧煤比为1.0时上下两阶段煤/氧比对煤气化特性的影响。结果表明,选用焦炭和挥发物完全燃烧反应、忽略CO参与气相燃烧反应的反应机理(Case E)的模拟结果与实验数据非常吻合,误差小于2%。当一级喷嘴(A-A水平)煤和氧化剂喷入量达到并超过给煤量和进气量的50wt%时,合成气组分、碳转化率和有效成分等气化炉总体性能指标较好。在一级喷嘴喷入70wt%煤和60wt%氧气时碳转化率最大,为99.6%,一级喷嘴喷入50wt%煤和50wt%氧气时合成气组分最佳,最大合成气产率为78.24mol%。
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