texaco 气流床气化炉内气固两相流动的数值模拟 (毕业论文)

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1、摘要本文在对Texaco气流床气化炉内多相流动进行分析的基础上，建立了描述炉内行为的数学模型，采用Fluent对在冷态条件下气化炉的气固两相流的流动情况进行了模拟，模拟结果和实际操作结果吻合较好。同时也就在不同空气喷射角度下和在不同的空气与煤粉气流流量的运行情况下进行一个模拟与分析。从流动角度来看，整个气化炉可以分为四个不同的局部流场。刚刚进入喷口时，为了使煤粉的颗粒能够成功雾化开来，需要空气从环形喷口出去的超高速度的氧气流将中间圆形喷口喷出的低速的碳颗粒气流吹散，这常常在喷口处形成了一块强烈的回流区。第二块是由于喷嘴喷射而形成的强烈

2、的撞击流区、接下来第三块在整个气化炉的周围存在一块贯穿整个炉子的回流区域，是由于喷口气流从中心喷射出去先后穿越整个气化炉的中心区域，但因为流场中心的气流流速非常高，而靠近炉子壁面的气流速度则相对较低，两者之间由于速度差在整个炉体中产生了的一块回流区域。而第四块是位于气化炉中部和下部稳定而均匀的平流区。这是由于中间喷口喷射出的高速流动的气流在从喷口到炉子中部的过程中其动量已近被不断的消耗，导致在整个炉子的截面上其速度渐渐区域均匀。本次的研究主要通过数值计算模拟得出气流床气化炉内，在不同的喷口角度时和在不同的喷口进气量的情况下，气固的混合

3、气体在炉子内部的混合情况，流场的分布情况，固体颗粒流的运动轨迹情况。而且我通过数值模拟得出了在气固两相流在喷口外会产生旋流，会后渐渐平稳。除此之外随着喷口角度的不断变化，从0度到30°，整个气化炉的流场混合情况会随着角度的增加先由差变好，再变差。而最佳的流场分布出现在，喷嘴角度为15°的时候。而随着喷嘴气流中流量从小到大不断变化，发现整个炉子中的流场情况存在着类似的情况。关键词：气流床煤气化；Texaco气流床煤气化炉；数值模拟；气固两相流；喷嘴角度40AbstractThecommercialCFDsoftwareFluentwas

4、usedtosimulatetheinfluencingfactorsonTexacocoalgasifierrunninginafactoryinthispaper.Itwasfoundthatthemodelsofnumericalsimulation,thegeometricmodelingandaccuracyofgridwerecontentedbycomparingthesimulationresultsandactualresultsbycomparingthesimulatedresultsandrunningresu

5、lts.ThisalsoverifiesdifferentairinjectionAngleandindifferentaironcoalgasificationperformance.Inviewoftheflow,thegasifiercanbedividedintoseveralflowstate,justenterthespout,inordertomakethepulverizedcoalparticlescansucceedatomizationspreads,needtoventairfromthehighspeedri

6、ngout(upto3digitsair)oxygenflowwillroundoutamongthejetoffour-lettercarbonparticlesairflow(oftenonlysingledigits)wind,oftenintheventsformastrongbackflowarea.Thesecondpieceisduetothenozzlejetandtheformationoftheimpactofthestrongflowregion,thenextinthethirdpieceofthegasifi

7、erarearoundastovebackflowthroughthewholearea,isduetoventairfromjetoutthroughthecenterhasthecentralareaofthegasifier,thenslowlyspread,butbecausetheflowfieldinthecenteroftheairflowvelocityisveryhigh,andawayfromthefurnacewallairvelocitiesarerelativelylow,becauseofthespeedd

8、ifferencebetweentheupperpartofthegasifierproducedabackflowarea.Andthefourthpieceistobelocatedinthecentralgasif