煤高效制合成气装置传热特性的模拟研究

第42卷第2期大学学报Vol 42 No. 2011年3月JOURNAL OF TAIYUAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY201文章编号:1007-9432(2011)02-017404煤高效制合成气裝置传热特性的模拟研究杨巨生1°,陈清军1,姚翠兰2,张永发1,谢克昌1b(1.太原理工大学a电气与动力工程学院;b.煤科学与技术山西省和教育部重点实验室,太原030024;2.山西电力职业技术学院,太原030021)摘饔:基于 Eulerian双流体模型,利用 Fluent教值模拟软件对煤髙效制合成气装置进行运行状态模拟,重点讨论在不同内筒半径R;和外筒半径R。的条件下,气化装置内温度和空隙率分布情况。通过对理论模型的合理简化及网格划分,利用 Fluent软件模拟出该装置运行15s内的溫度分布和固体颗粒物分布状态。通过对模拟数据的分析和比较,得出在RR=2,R/R=3R/R5三种参数下,分离器内的温度达到预热煤溫度600K左右,且在21/2时,虽然气化外筒平均温度有所升要受燃烧内筒流化床燃烧温度和气化外筒煤气化吸高,但是流化状态恶化,过大的R/R也是不可取的。热量大小的影响也就是燃烧产生的热量要能满足由此分析可得:流化状态的好坏和气化外筒的温度高气化部分所需的能量。这也就要求,气化外筒直径低共同制约着R/R。取值不能过大。因此在合适的直径比的条件下,控制好T/K蚴搠物5-aR/R=125-bRR=135RR=1/5R1,R。分别为气化内筒、外筒的直径,以下同图5=15s时气相温度分布4.3直径比与气化外筒平均温度的关系R/R。过小也不利于气化外筒的气化在不同的直径比下,气化装置运行15s过程中气化外筒温度随时间变化曲线见图7。由图7气化外筒内气相温度上升的情况如表2所示。当可R/R。变小时,外筒内升温速度变慢,终温变低,这本中国煤化节变缓,15以后基温度基本可以是由于气化外筒物料增加,导致吸热量较大,所以稳aYHCNMHG第2期杨巨生等:煤高效制合成气装置传热特性的模拟研究177空限率空率空隙率090000度b/m宽度bm6-2RR=126bR/R=136