多喷嘴对置式粉煤气化炉的数值模拟

采用k-ε湍流模型对多喷嘴对置式粉煤气化中试装置进行了三维数值模拟研究。引入了多反应进程变量MSPV方法分别模拟了煤的脱挥发分、焦炭与氧气、焦炭与二氧化碳和焦炭与水蒸气的4个过程;用截断高斯分布的PDF函数表示湍流对化学反应的影响。模拟结果显示:常压下,火焰主体温度约2 500 K;除喷嘴区域外,煤中释放的气体在气化炉内分布均匀;焦炭与二氧化碳、焦炭与水蒸气的气化反应主要集中在折返流区。喷嘴高度上移0.2 m,撞击流股速度增加约50%,拱顶附近温度上升108 K。氧煤比/水蒸气煤比增大,撞击流对炉顶的冲刷力显著增加。     

壳牌粉煤气化炉煤烧嘴罩泄漏原因分析及对策

通过片煤烧嘴革泄漏的原因分析,确定了检修方案,并给出检修要点.检修后,气化炉各项指标正常,装置运行稳定.     

无烟煤水煤浆气化炉工艺烧嘴冷态数值模拟及优化

分析了无烟煤水煤浆气化炉运行情况,并对其现有工艺烧嘴进行技术改造,以提高气化炉气化效率。利用流体计算软件进行了工艺烧嘴的冷态数值模拟,根据结果确定了改造方案。工艺烧嘴优化改造后气化炉实际运行结果表明,运行数据与数值模拟结果具有一致性,气化炉气化效率有了提高,说明通过改造工艺烧嘴提高气化效率是可行的。     

探讨延长四喷嘴对置式气化炉工艺烧嘴的使用寿命

介绍了水煤浆气流床加压气化装置应用的三流道内外混工艺烧嘴的结构特点和工作原理,详细阐述了影响烧嘴使用寿命的因素,分析装置运行中运到的问题,结合实际情况,提出延长烧嘴使用寿命的方法。     

褐煤水煤浆气化炉工艺烧嘴改造的模拟研究及应用

分析了国内首套褐煤水煤浆气化炉的运行情况,针对气化炉运行不稳定的情况,决定对工艺烧嘴进行改造,利用CFD软件进行了改造前后工艺烧嘴的冷态数值模拟。根据模拟计算结果,确定并实施了工艺烧嘴改造方案。改进后的工艺烧嘴在气化炉运行后,实际运行状态与数值模拟结果具有一致性,烧嘴气化燃烧火焰被拉长,轴向温度梯度减小,从而使得炉子拱顶及炉膛局部超温情况得到了改善,在同样氧煤比的情况下,渣口排渣更顺畅,但内喷嘴的使用寿命成为制约烧嘴长周期运行的重要因素。     

四喷嘴对置式气化炉烧嘴损坏原因分析

介绍四喷嘴对置式水煤浆气化炉烧嘴的损坏及拆检情况,分析气化炉跳车原因,提出相关解决措施。     

粉煤烧嘴回火事故的分析

通过分析一起粉煤烧嘴回火事故,找出事故发生的直接原因在于三通换向阀的内部泄漏,研究三通阀内部结构和烧嘴投运顺控程序的缺陷。指出煤烧嘴投运过程中,为防止三通阀故障时发生回火事故,需要及时关闭粉煤循环线的切断阀,提高粉煤循环线氮气压力和充入时间,提出改进三通阀和顺控程序的必要性。     

壳牌气化炉煤烧嘴跳车原因分析及对策

对煤气化装置在气化炉投煤时煤烧嘴频繁跳车的情况进行分析,发现主要原因是粉煤流量变小使氧煤比过高引起联锁跳车。通过提高粉煤管线温度,清除粉煤中异物,拆检通气锥、速度计、密度计和阀门,排除故障,使问题得到解决。     

顶置多喷嘴气化炉点火烧嘴熄火可行性数值模拟研究

本文以FLUENT软件为工具,分四种工况对顶置多喷嘴气化装置正常投煤后,熄灭点火烧嘴,对点火烧嘴通入氮气进行保护进行了模拟研究;研究结果表明:熄灭点火烧嘴,通入氮气进行保护方案是可行的,但是保护氮气量应该控制在45Nm~3/h以上,一旦低于这个值可能会对点火烧嘴和粉煤烧嘴造成双重破坏。     

单喷嘴干煤粉气化炉的模拟与分析

以Aspen Plus软件为模拟工具,选择反应平衡模型,应用Gibbs自由能最小化方法建立干煤粉气化炉模型并进行模拟研究。模拟分析了气化炉的主要参数（压力、氧煤比和蒸汽煤比）对气化结果的影响,结果表明：压力增加可使甲烷含量增加,蒸汽煤比、氧煤比是影响粗煤气出口温度和组成的主要因素。     

多通道烧嘴水煤浆气化过程数值模拟

针对气化炉烧嘴在使用过程中出现的雾化效果差的问题,采用了DPM颗粒离散多相流模型,研究了同心三通道烧嘴使用过程中的水煤浆管内流动和雾化规律。改变多个影响因素并正交分析后得出:水煤浆雾化受烧嘴内外两气道气体流速变化的影响,气体流速增大时,水煤浆SMD值降低;当增加水煤浆流道锥角,使水煤浆与气体射流充分预混时,SMD值减小明显。此外,增加烧嘴出口节流同样会减小SMD值。综合比较各因素的影响,发现节流尺寸和内喷嘴气体流速对水煤浆的雾化效果影响最大。     

Numerical Simulation and Assessment of a Two‐Stage Gasifier Modified from an Opposed Multi‐Burner Gasifier

An opposed multi‐burner (OMB) entrained‐flow gasifier with coal water slurry feeding is developed by the East China University of Science and Technology. A 3D model is employed to numerically simulate the gas flow field, motion of char particles, and distributions of temperature and gaseous components in an OMB gasifier and in a conceptual two‐stage gasifier modified from the OMB gasifier (TS‐OMB gasifier). Results show that the TS‐OMB gasifier produces higher concentration and productivity of the effective gases (CO+H₂) with a slightly higher carbon conversion than the OMB gasifier. The reasons for the differences between these two types of gasifier are discussed by means of numerical simulation. This information is valuable for guiding the design of an advanced OMB gasifier.     

干煤粉气流床制工业燃气气化过程数值模拟

基于Aspen Plus软件,应用Gibbs自由能最小化方法,建立数学模型,对干煤粉气流床气化制工业燃气过程进行数值模拟。模拟计算结果表明,此模型可以比较准确地预测干煤粉气流床气化炉的出口气体成分。基于此模型,分别考察了氧煤比、蒸汽煤比对气化温度和有效气产量的影响,并确定出神华煤种合理的氧煤比为0.8和蒸汽煤比为0.1。     

粉煤加压气流床气化炉内化学平衡分析

用解析的方法,详细计算了粉煤加压气流床气化装置煤气组成与操作温度的关系,并对各种操作变量对气体成分及析炭副反应的影响做了量化分析,对我国已经引进或正要引进的千煤粉加压气化装置的操作具有一定的指导意义。     

热管倾斜波纹翅片强化传热三维数值模拟与分析

利用CFD计算软件FLUENT,对均匀倾斜波纹翅片和倾角渐增倾斜波纹翅片的流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了翅片表面温度场、速度场和压力场的分布情况,并将其强化传热效果与平板翅片进行了对比,应用流体力学和场协同理论分析了模拟结果.模拟结果表明倾斜波纹翅片具有较好的传热效果,为热管翅片强化传热的研究提供了理论基础.     

Performance Evaluation of a Two-Stage Entrained-Flow Coal Gasifier Using Numerical Simulation

An advanced air-blown two-stage entrained-flow coal Mitsubishi Heavy Industries (MHI) gasifier is numerically studied under actual conditions. The simulation results are verified first with actually measured data of an industrial MHI gasifier. Then, the effects of different parameters such as the sizes of pulverized coal particles, devolatilization parameters, and operating pressure on the gasifier performance are investigated. The results indicate that as the coal particle size increases, the syngas temperature at the gasifier exit rises while the reactivity of the coal particle decreases. Reducing the operating pressure can have a negative effect on the gasifier throughput while the opposite trend is observed for higher operating pressure.     

含煤粉的煤层气T型管道颗粒分布特性

煤层气开采过程中,煤粉不可避免地进入集输管网,进而形成气固两相流动。基于湍流模型,采用FLUENT模拟软件计算广泛应用于煤层气集输管网的水平T型弯管的流场,得到气体和煤粉的速度场分布及各出口煤粉浓度,并分析管道分支处煤粉在气流扰动下的浓度分布,结果表明:气流经过支管后,部分煤粉滞留于管壁,支管两侧管壁煤粉浓度相差较大,各出口煤粉排出量也存在差异。