煤矿乏风蓄热氧化过程数值模拟

建立蓄热氧化炉的三维单通道简化模型,利用FLUENT软件对煤矿乏风蓄热氧化过程进行数值模拟,分析甲烷体积分数、燃烧室温度、蓄热体温度、排烟温度及蓄热室温度效率等参数的动态变化规律。结果表明,在甲烷体积分数0.8%,进口温度27℃,进口流速1 m/s,两侧蓄热室高1.5 m,燃烧室长1.8 m,换向周期60 s的条件下,随着运行时间的增加,蓄热体温度、排烟温度及蓄热室温度效率都呈现出先缓慢后剧烈最后趋于稳定的变化规律;甲烷开始反应的位置不断地向蓄热体内移动。蓄热氧化炉稳定运行时,燃烧室的温度约1 063℃,排烟温度约375℃,蓄热室温度效率约65.1%。在蓄热氧化炉设计时应充分考虑甲烷在蓄热体内反应放热对蓄热室传热性能和设备安全的影响,并采取高温烟气旁通等可靠的调温措施。