循环流化床煤粉气化炉内气固三维流动特性数值模拟.pdf

《循环流化床煤粉气化炉内气固三维流动特性数值模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第201421年卷9月第5期石油化工设备PETRO—CHEMICALEQUIPMENTVo1．41No．5Sept．2012文章编号：i000—7466(2012)05—001806循环流化床煤粉气化炉内气固三维流动特性数值模拟李巍，宋廷钰，谢立军，李伟，沈志恒(1．海洋石油工程股份有限公司，天津300451；2．仰恩大学人文学院，福建泉州362014)摘要：采用基于气相e湍流模型、颗粒相颗粒动理学模型的欧拉一欧拉双流体模型，对循环流化床煤粉气化炉内气体和颗粒两相三维流动特性进行了冷态数值模拟，得到了炉内颗粒体积分数、颗粒速度的分布情况以及进料管与回料管的颗粒

2、扩散距离。模拟结果表明，循环流化床煤粉气化炉内呈现下部密相区、上部稀相区的颗粒分布特性。关键词：循环流化床煤粉气化炉；欧拉一欧拉双流体模型；颗粒动理学；数值模拟中图分类号：TQ051．13文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—7466．2012．05．005NumericalSimulationof3DFlowBehaviorofGas-SolidinCirculatingFluidizedBedCoalGasificationLIWei，SONGTing-yu，XIELi-jun，LIWei，SHENZhi-heng(1．Offsho

3、reOilEngineeringCo．Ltd．，Tianjin300451，China；2．CollegeofHumanities，Yang—EnUniversity，Quanzhou362014，China)Abstract：Forthepurposeofstudyoftheflowcharacteristicsofgasandsolidinthecirculatingfluidizedbedcoalgasification，numericalanalysesofthree—dimensionflowbehaviorofgasandparticlesarep

4、erformedusingtwo—fluidflowmodelcombiningwiththe￡turbulentmodelforgasphase，andthekinetictheoryofgranularflowforparticles．Thedistributionofconcentrationandvelocityofparticleswereobtained．Resultsindicatedthattheparticlesconcentrationinthecircu—latingfluidizedbedcoalgasificationwashighe

5、rinlowerpartofbed，andlowerinupperregionofbed．Meanwhile，thediffusedistancesofparticlesforinletpipeandfeedbackpipewereobtainedrespectively．Keywords：circulatingfluidizedbedcoalgasification；Euler—Eulertwo—fluidflowmodel；kinetictheoryofgranular：numericalsimulation煤炭气化是清洁煤利用技术之一，不仅可以大局部结构

6、(如环管、喷嘴、二次风等)的优化进行数值幅提高煤的转化效率，而且极大地保护了大气环模拟分析，而对整个循环流化床煤粉气化炉内境_1]。国内在煤气化方面的研究相对较晚，且主气固流动特性的模拟研究还未见报道。在以往的研要围绕低、中、高温气化进行研究]。近几年来，究中，研究者们大多通过建立二维几何模型对气化由于气化炉趋于大型化，其炉内的湍流流场分布极炉进行研究，并且认为炉内物理参数的分布是均匀其复杂，因此，了解循环流化床煤粉气化炉内的气固的。但是事实证明，各物理参数在炉内的分布并非两相流动特性十分重要。目前，国内学者大都针对如此。因此，应用二维几何模型对循环流化床煤粉

7、收稿日期：2012—05—09作者简介：李巍(1980一)，女，黑龙江七台河人，工程师，硕士，主要从事海洋工程成套设备总体设计及管理工作。第5期李巍，等：循环流化床煤粉气化炉内气固三维流动特性数值模拟气化炉内的气固两相流动进行分析具有一定的局限性。笔者以三维循环流化床煤粉气化炉为研究对其中一(一P+。·)J+{[V73+象，应用欧拉一欧拉双流体模型、颗粒相脉动流动采(。)卜号()工)(10)用颗粒动理学模拟、气相湍流采用e模型模拟，对气化炉内气固三维流动特性进行数值分析。以期为户一[1+2g。s(1+e)]s+F芝循环流化床煤粉气化炉的设计、运行提供参考。1数

8、学模型固相径向分布函数g。可按下式确定