FD模型应用于煤热解过程的数值模拟.pdf

《FD模型应用于煤热解过程的数值模拟.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65卷第9期化工学报V_01．65No．92014年9月CIESCJournalSeptember2014FD模型应用于煤热解过程的数值模拟虞君武，陈永利，何榕，张衍国(清华大学热能工程系，热学科与动力工程教育部重点实验室，北京100084)摘要：为将煤热解FD模型引入对煤热解实际过程的数值计算与分析，提出了适用于煤热解实际过程的数值计算方法分别对3种不同的煤在热管反应器中的热解过程进行了数值计算，并与实验结果以及已有的FG．DVC模型、CPD模型的数值计算结果进行了对比分析。并分析了热解温度、颗粒粒径对煤热解产物

2、的影响。结果表明，与FG—DVC模型、CPD模型相比，FD模型的计算精度更高，能更好地用于数值计算煤热解的实际过程；随着热解温度的升高，气体产量先快速增大，当热解温度高于1373K时，气体产量的变化很小；而随着热解温度的升高，焦油产量一直逐渐减小，且达到焦油产量最大值所需的时间也缩短；随着颗粒粒径的增大，气体与焦油的产量都逐渐减小，而达到焦油产量最大值所需的时间却延长。关键词：煤；热解；模型；数值计算；欧拉一拉格朗日方法DOh10．3969~．issn．0438—1157．2014．09．038中图分类号：TK16文

3、献标志码：A文章编号：0438—1157(2014)09—3592—07NumericalsimulationofcoalpyrolysisusingFDmodelYUJunwu，CHENYongli，HERong，ZHANGYanguo(KeyLaboratoryofThermalScienceandPowerEngtneeringofMinistryofEducation，DepartmentofThermalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)A

4、bstract：Fornumericalsimulationofcoalpyrolysisusingthefragmentationanddiffusionn(FD)model，anumericalmethodwasproposed．Thepyrolysisofthreekindsofcoalinaheated—tubereactorwassimulatedrespectively,andtheresultswerecomparedwiththeexperimentalresultsandalsowiththenum

5、ericalresultsofFG—DVCmodelandCPDmode1．Theefectofpyrolysistemperatureandparticlediameteroncoalpyrolysisproductwasalsostudied．TheaccuracyofFDmodelwashigherthanFG—DVCmodelandCPDmodel，provingthatFDmodelwasmoreapplicablefornumericalsimulationofcoalpyrolysis．Thegaspr

6、oductincreasedrapidlybyincreasingpyrolysistemperatureuntil1373K，andthenwasnearlyconstantwhenpyrolysistemperaturewashigherthan1373K．Thetarproductdecreasedwithincreasingpyrolysistemperature，andlesstimewasneededtoreachthemaximumtaramount．Thegasproductandtarproduct

7、bothdecreasedbyincreasingparticlediameterofcoal，whilemoretimewasneededtoreachthemaximumtaramount．Keywords：coal；pyrolysis；model；numericalsimulation；Euler-Lagrangianmethod引言碳化等)的初始阶段，是煤的热利用基础，对煤的后续转化过程有着重要的影响[]。因此，为了煤的清洁煤的热解作为煤转化过程(燃烧、气化、液化、高效利用，对煤的热解模型的研究具有重要的意义

8、。2014．O1—06收到初稿，2014—04．04收到修改稿。Receiveddate：2014．O1—06．联系人：何榕。第一作者：虞君武(1985一)，男，博士研究生。Correspondingauthor：Pro~HERong，rhe@mail．tsinghua．edu．ca基金项目：国家自然科学基金项目(21376134)。Found