氧煤比对气流床煤气化过程的影响

为研究氧煤比对气流床煤气化炉气化过程的影响,对某厂运行的Texaco气化炉进行了数值模拟研究。利用所建立的数学模型,分析了Texaco气化炉内的气化过程,以及氧煤比对炉内温度、气相成分及炉膛出口合成气成分的影响规律。结果表明:Texaco气化炉内下行火焰的长度约占气化炉高度的1/3,炉膛上部火焰高度区域内气相温度及主要成分浓度的变化梯度最大,而在炉膛下部气相成分及温度的变化均不明显;随着氧煤比的增大(0.95~1.10),气化炉出口合成气有效成分(H2+CO)浓度逐渐降低,CO2和H2O的浓度及气化炉内气相温度逐渐升高;在保证顺利排渣和合适的出口合成气成分的条件下,存在一个最佳氧煤比。     

气体分馏装置稳态模拟和操作优化

以广州石化两套气分装置为研究对象,运用Aspenplus流程模拟软件进行离线的稳态模拟,建立了和实际情况相符合的计算机模型。在此基础上,运用总体优化技术,对该系统的操作条件进行了调整,以提高整体经济效益。结果证明,调优后丙烯回收率可提高1．95％,每年可增产精丙烯1895t,增产精丙烯创造效益为164．20万元／a。气分（一）、（二）装置降低的能耗分别为5．24kg标油／t和7．63kg标油／t,节能所创造的效益为170．16万元／a,调优后总体效益为334．36万元／a。     

气化剂对气流床煤气化炉性能的影响

为研究不同的气化剂组合对气流床煤气化炉性能的影响,针对我国具有自主知识产权的两段式干煤粉气化炉进行了数值模拟研究。利用所建立的数学模型,分析了典型工况下炉膛内部温度及组分的变化规律,并详细讨论不同气化剂对气化过程、煤气成分及气化效率的影响规律。结果表明：炉膛温度随着高度的增加逐渐降低,这与化学反应过程有关;在所讨论的四种气化剂组合中,气化剂为O2／H2O或O2／CO2时气化效率较高,气化剂为空气时气化效率最低,且煤气品质较差。     

Shell干煤粉气流床气化炉数值模拟研究

针对Shell气化炉在国内运行现状,利用数值模拟方法对国内某化工厂Shell气化炉进行三维建模,采用Realizable k-ε模型封闭湍流方程,应用随机轨道模型计算煤粉颗粒流流动,利用未反应核缩芯模型和涡扩散模型(Eddy-dissipation concept,EDC)分别模拟颗粒表面的化学反应和均相反应过程,采用P1辐射模型考虑了热辐射气体的辐射传热作用。研究结果表明:Shell气化炉采用中下部四喷嘴切向进料,炉内涡旋流动明显,流场十分复杂,颗粒在旋流夹带和离心力作用下在烧嘴以上和气化炉底部甩向壁面附着形成液态渣膜,干煤粉气化过程在较小的空间内完成,旋流同时延长了物料在炉内的停留时间,物料在Shell气化炉内的停留时间最长超过11s,此外,气化炉内合成气组成分布与温度分布存在一对应变化关系。     

基于CPFD方法的气流床气化炉三维数值模拟

基于计算颗粒流体力学(CPFD)方法,对工业级别的高压顶置单喷嘴结构的航天炉进行了三维数值模拟,通过模拟分析了气化剂旋流、煤粉进料均匀性等影响因素对气化过程的影响,模拟了炉膛中从煤粉开始投料到稳定运行的动态变化过程,体现了气化炉中颗粒的流动状态和气化特征.计算结果与工业实际运行参数吻合较好,表明CPFD方法可以较好地模...     

基于ASPEN PLUS模拟生物质气流床气化工艺过程

基于ASPEN PLUS模拟平台,对热解后半焦气化与生物质原料直接气化分别进行了模拟计算,得出如下结论:热解方法作为生物质气流床气化工艺的前处理手段是可行的。热解终温为300℃时对气流床气化是最合适的;O/C摩尔比在0.9～1.1之间比较合适;气化温度和碳转化率随着O/C摩尔比的增加而升高;对于300℃半焦进行气化,空气温度预热到550℃比较合适,气化温度可达到1056℃,煤气热值可达到5958kJ/Nm~3,碳转化率也可达到99.59%。     

水冷壁气流床气化炉熔渣形态分析

基于实验室水冷壁气流床气化炉,采用神府气化灰渣干法进料、柴油伴烧的方法研究了不同气化温度下自然冷却粗渣的形态、密度及孔隙率的变化规律.利用ImageJ软件测量了熔渣的平均长度和宽度;采用水浸渍法测定了熔渣的密度,计算出熔渣孔隙率.结果表明:气化温度较低时,粗渣以扁球状渣粒居多,气化温度较高时,粗渣以条状渣居多;随着气化温度升高,粗渣颗粒平均质量和平均长度均逐渐增加,平均宽度先增加后略有减小,长宽比值与气化温度符合指数关系;粗渣的孔隙率随气化温度升高逐渐减小.     

基于Aspen Plus煤气化模拟研究及成本分析

煤气化技术将煤炭转化为天然气化工原料,它是煤炭洁净利用的重要方法。基于Aspen Plus软件自由能极小化方法,并使用RGIBBS反应堆极限平衡法建立气化模型来模拟煤的气化。通过改变气化的重要因素(空燃比)进行敏感性分析,得到出口气体温度随空燃比的变化规律,气化生成的气体摩尔分率随空燃比的变化规律,并对煤气化的成本及利润进行经济性分析。     

连续重整装置流程模拟及优化

以中国石化青岛炼油化工有限责任公司150t/a连续重整装置为研究对象,采用Aspen Plus流程模拟软件,建立了催化重整装置及重整后分馏部分与实际工况相吻合的稳态流程模拟模型。利用此模型,对重整装置的汽提塔、石脑油分馏塔、脱异戊烷塔、脱戊烷塔、脱丁烷塔、脱C6塔、脱甲苯塔、二甲苯塔进行了综合分析。以节能和经济效益最大化为目标,分别对汽提塔、石脑油分馏塔、脱C6塔、脱甲苯塔和二甲苯塔进行了操作参数优化。连续重整装置优化后,共计节约燃料气300m3/h(标准)、N2(0.7MPa)88m3/h(标准)、1.0MPa蒸汽4t/h,创造节能效益780.36万元/a。同时,脱C6塔底油中苯含量由1.2%下降为0.2%,多回收苯1t/h;二甲苯收率由19.01%提高至19.85%,二甲苯产量增加1.5t/h,按照苯、二甲苯与汽油差价折算,创造效益3360万元/a。两项效益合计为4140.36万元/a。     

球床沸水堆燃料组件稳态换热数值模拟研究

以球床沸水堆（PBWR）燃料组件为研究对象,运用CFD商用软件FLUENT,采用多孔介质模型和欧拉两相流模型,燃料组件流动沸腾换热进行计算分析。分析额定工况下的燃料组件内稳态热工水力特性及孔隙率对计算结果的影响。计算结果表明：球床沸水堆燃料组件横截面的热工参数分布与传统压水堆的壁面加热管道相比具有新的特点,采取适当的燃料组件结构孔隙率,可获得较大堆芯换热效率及较小的堆芯压降。     

多段床煤气化中试装置辐射废锅内件制造技术

本文主要阐述了多段式煤气化中试装置辐射废锅内件的结构特点、制造难点及制造技术。重点对圆形水冷壁筒体装焊、测温测压孔位置尺寸的控制、环形集箱的弯制、拼接以及与筒体的组装、内部清洁度的控制等进行了详细的叙述。     

气流床气化炉水冷壁设计方案的水动力分析

对于日处理煤量700t的非熔渣-熔渣两段式气流床气化炉内采用的垂直管屏水冷壁进行了水动力稳定性分析,为新型气流床气化炉的设计提供理论依据.计算比较了φ51×6mm和φ38×6mm两种结构对水动力的影响.发现采用φ51×6mm光管会使水冷壁发生水动力不稳定现象,可以通过采用φ38×6mm光管得到改善.而水冷壁人口参数对流动稳定性没有太大影响.可以采用临界流速作为判断此类气化炉垂直水冷壁管内流动是否稳定的依据.     

新型贴壁风装置的结构设计及优化模拟

提出一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的新型贴壁风装置,对其原理和特点进行了详细说明,并基于Fluent平台、利用Realizable k-ε湍流模型对贴壁风装置的结构和性能进行了优化.结果表明:翅片相对间距l/L＝0.5、短翅片相对高度a/A＝0.7、长翅片相对高度h/H＝0.9时,新型贴壁风装置的性能最优;水冷壁管金属物性对其性能的影响可以忽略;喷口材料物性对其性能影响很小;贴壁风温度越低,装置性能越好;该新型装置能明显降低贴壁风用量,降低喷口温度.     

青岛炼化蜡油加氢装置流程模拟及优化

应用Aspen Plus软件,对青岛炼化3.2Mt/a蜡油加氢装置进行流程模拟,得到与实际工况相吻合的稳态流程模拟模型,通过对模型进行综合分析,以节能优化和经济效益最大化为目标,对分馏塔侧线抽出量及分馏加热炉出口温度进行操作参数优化,降低全厂柴汽比,年增产汽油7000t。以汽油与柴油差价300元/t折算,优化操作后,每年可多创造经济效益270万元。加氢装置高压空冷器运行工况具有高温高压、油气(氢气)、水三相混合的工艺特点,根据装置实际生产数据以及化验分析数据(主要用来计算NH3浓度),应用流程模拟软件自带的物性方法,对该装置高压空气冷却器进行模拟,准确计算出高压空冷器的物流腐蚀系数,以模拟数据为指导,提出腐蚀预防措施,主要包括:根据原料氮含量,调整注水量;保证缓蚀剂的加入量,减少NH4HS的结垢与沉积。     

着火前区域中煤粉气流非稳态加热过程分析

作者通过考察煤粉气流在着火前区域中的加热过程，提出了一种分析煤粉加热至着火的新方法。与传统的计算着火加热的方法不同。此方法着重考虑了煤 着火所必需的孕育及煤粉非稳态加热的延迟时间，对深入分析粉气流的加热及着火过程有着一定的理论意义。     

烟气脱硫装置中塔内烟气流场的数值模拟

本文针对烟气脱硫装置中各塔（急冷塔或反应塔）内的烟气流场进行数值模拟，通过改变急冷塔的入口结构以及扩散叶片结构，或改变反应塔下部文丘里管渐扩口角度以及加装整流小管，得到了较为均匀的烟气流场结构。     

高均匀性稳态磁场发生装置的优化研究

目的  为了考核电力与电子设备的抗磁场干扰能力,需要进行相应的磁场抗扰度测试,其中高均匀性稳态磁场发生装置是稳态测试装置的核心部件。 方法  以常规Helmholtz和Maxwell方形线圈为研究对象,通过数值计算进行参数优化,解析得出能够产生高性能磁场的线圈结构,并使用有限元法建立模型进行计算,验证了结果的正确性。 结果  通过数值分析得出线圈参数的一般通用计算公式,并对比两种线圈型式,选择尺寸和功耗较小的优化型Maxwell方形线圈作为最终结构。 结论  为高均匀性稳态磁场发生装置提供了详细的计算过程和设计参考,可以给电气行业的相应设备设计提供理论依据。     

非道路用柴油机气流运动及喷雾数值模拟分析

利用CFD软件STAR—CD及ES—ICE对柴油机压缩喷雾过程进行数值模拟分析。模拟计算从进气过程开始,充分考虑了进气过程给缸内流场带来的影响,分析了喷雾前缸内流场及喷雾过程。研究表明,哑铃型燃烧室明显增强了压缩末期缸内涡流强度,燃烧室偏心布置使得缸内气流运动不均匀,燃烧室内的燃油分布也不均匀,各个喷孔方向上燃油喷射状况并不相同。