基于稳定性及气化效果的Shell气化炉结构参数影响研究.pdf

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1、图书分类号：学校代码：—！文题目基于稳定性及气化效果的气化炉结构参数景“向■究生姓名杨洋师姓名木科专业化学工艺究方向二〇五年五月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的

2、文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（《请在以上相应括号内打“”）学位论文作者签名：指导教师签名：月年月日西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：年月仏

3、曰摘要煤气化技术是干粉进料气流床煤气化技术中的代表性气化技术，该技术引入我国后在实际生产过程中存在气化炉稳定性不佳以及气化效果不达标等问题，本文从气化炉结构的角度对此进行研究。基于计算流体力学理论建立了气化炉三维模型，研究了喷嘴角度、喷嘴高度、气化炉高径比等结构参数对气化炉稳定性的影响，结果表明：结构参数的改变对气化炉稳定性具有不同程度的影响，喷嘴角度的变化对气化炉稳定性影响较大，喷嘴角度为°时气化炉稳定性相对较好；喷嘴高度在的范围内随着喷嘴高度的增加气化炉稳定性逐渐提高，超过这一范围随着喷嘴高度的增加气化炉稳定性减弱；高径比在的范围内随着高径

4、比的增加气化炉稳定性逐渐提高，但是高径比越大，增加高径比对气化炉稳定性的提高贡献越弱。利用气化炉三维模型研究了气化炉结构参数对气化效果的影响，并在此基础上构建响应面模型研究了在工艺参数交互作用影响下结构参数对气化效果的影响及结构参数对工艺参数最佳取值的影响，结果表明：气化炉结构参数的改变对气化效果会产生影响，喷嘴角度为°、喷嘴高度为、高径比为时气化效果相对较好；结构参数对气化效果的影响随着工艺参数的变化会发生变化，当氧煤比较高或蒸汽煤比较低时，气化效果随高径比的变化幅度较小，在喷嘴高度较低时达到峰值，当氧煤比较低或蒸汽煤比较高时，气化效果随高径

5、比的变化幅度较大，在喷嘴高度较高时达到峰值结构参数的变化会影响工艺参数的最佳取值，当喷嘴高度较高或高径比较大时，氧煤比的最佳取值相对较低，蒸汽煤比的最佳取值相对较高，当喷嘴高度较低或高径比较小时，氧煤比的最佳取值相对较高，蒸汽煤比的最佳取值相对较低。关键词：气化炉；结构参数；稳定性；气化效果；响应面法AbstractShellcoalgasificationtechnologyistherepresentativeofdryfeedentrained-flowgasificationtechnologies.Sincethetechnology

6、wasintroducedtoChina,itexistsproblemsincludethepoorstabilityofShellgasifierandthegasificationperformancecannotreachthestandard.Thispaperstudytheproblemsformthestructureofgasifier.EstablishthethreedimensionalCFDmodelofShellgasifierbasedoncomputationalfluiddynamics.Studytheeff

7、ectofgasifierstructureparametersofburnerangel、°，。，valueofoxygen-coalratioisrelativelyhighandthebestvalueofsteam-coalratioisrelativelylow.Keywords：目录第章绪论研究背景与意义煤气化技术概况气化技术气化技术简介气化炉的数值模拟研究现状研究内容与技术路线研究内容技术路线第章气化炉模型建立物理模型数学模型湍流模型颗粒运动模型脱挥发分模型颗粒表面反应模型均相反应模型辐射模型；网格划分、边界条件及计算方法模型验证

8、本章小结第章气化炉结构参数对气化炉稳定性的影响气化炉内流场特性气化炉内气固两相流动特性气化炉壁面颗粒沉积特性气化炉喷嘴角度对稳定性的影响气化炉喷嘴角度