GSP粉煤气化过程的模拟研究
发布时间：2021-08-21 19:57
目前环境问题是各国关注的焦点,我国大力提倡绿色煤化工生产,推广清洁煤炭转化利用技术。其中煤气化技术是洁净高效技术之一,是煤炭利用的重要方向,然而新型煤气化技术尚不完善,实际应用存在一些问题。鉴于煤气化高温、高压的操作条件,实验研究气化过程成本高且具有较大危险性,故CFD技术成为一种有效的研究手段。本研究针对GSP粉煤气化炉,探究了气化喷嘴对气化反应行为的影响、气化喷嘴的受热状况及UDF方法在气化过程的应用。本研究运用ANSYS/Fluent软件,基于Euler-Lagrangian理论,利用Species Transport模型模拟湍流-化学反应间的相互作用、Realizablek-ε模型模拟气相湍流、P-1模型模拟颗粒与气相间辐射传热过程、DPM模型模拟粉煤颗粒弥散运动,对气化过程进行了稳态模拟。运用Fluent和Mechanical软件通过流固耦合,模拟了气化烧嘴在不同条件下温度分布和喷头端部热应力状况。（1）针对不同旋流数下GSP气化过程模拟,发现喷嘴旋流数为1.11时流场分布合理,能显著提高合成气的产率。模拟结果与宁夏宁东一工厂生产参数相吻合,验证了模拟的正确;（2）采用UDF...
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１煤的加工利用??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ａｎｄ?ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｏａｌ??目前，我国的煤化工产业主要有煤制烯烃、乙二醇、天然气和煤基多联产，能源消耗量约占??
至１４７０?°Ｃ，停止吹入空气，换成水蒸气，与煤炭反应，生成ＣＯ、Ｈ２等气体，气化反应吸热使??得炉膛内温度下降，当温度降至９５０°Ｃ时，停止吹入蒸汽，进行燃烧反应，在工业应用中气化阶??段如图１－３所示，但间歇式的加料方式己经不适应如今对大型化煤化工的要求。连续式气化制煤??气技术是由德国鲁奇公司开发，原料为块状煤或是焦炭，从炉顶加入，炉体内发生煤与氧气的燃??烧反应和与水蒸气的气化反应，炉膛内部最高温度应控制在煤灰熔点以下，约１２００?°Ｃ，出口煤??气温度为５００?°Ｃ，生产强度较高，煤的转化率为８８％？９５％。相比较其他气化技术，固定床气化??炉单位容积的煤处理量小，大型化困难。??－３－??
—次上吹制气一？？下吹制气一二次（蒸汽自?（上而下）?下图１－３固定床间歇式气化实际阶段??Ｆｉｇ．?１－３?Ａｃｔｕａｌ?ｓｔａｇｅ?ｏｆ?ＵＧＩ??图１－４。该气化炉采用无烟煤或焦炭，煤种和水煤气。ＵＧＩ气化炉结构简单、投资少，ｊ媒??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Euler-Lagrangian方法的GSP粉煤气化过程数值模拟[J]. 李平,张悦,李壮楣,刘择一,桑磊,王晓翔. 煤炭工程. 2017(02)
[2]利用Aspen Plus对GSP粉煤气化过程的模拟分析[J]. 张悦,李平. 广东化工. 2016(14)
[3]国内外先进煤气化工艺技术的研究[J]. 李明珠,胡振清,郑峰,钟美瑶,潘郁夫,刘尚宜,张正国. 化工技术与开发. 2016(03)
[4]煤炭消费与大气污染影响下的燃煤火电分区发展策略[J]. 吕连宏,韩霄,罗宏,柴发合,张美根. 环境科学研究. 2016(01)
[5]气流床煤气化技术现状及研究进展[J]. 安晓熙,曹月梅. 氮肥技术. 2015(03)
[6]2050年中国能源消费的情景预测[J]. 沈镭,刘立涛,王礼茂,陈枫楠,张超,沈明,钟帅. 自然资源学报. 2015(03)
[7]中国的环境污染与经济增长[J]. 王敏,黄滢. 经济学(季刊). 2015(02)
[8]工业运行GSP气化炉数值模拟研究[J]. 马银剑,匡建平,井云环,罗春桃. 化肥工业. 2014(06)
[9]GSP气化炉水冷壁挂渣影响因素探究[J]. 闫波,陈鹏程,石连伟,姜永,田彦俊. 化肥工业. 2014(05)
[10]基于双组分PDF模型的GSP气化炉数值模拟[J]. 毕大鹏,管清亮,玄伟伟,张建胜,岳光溪. 化工学报. 2014(10)
博士论文
[1]气流床煤气化炉数值模拟及颗粒—涡团作用建模研究[D]. 吴玉新.清华大学 2007
硕士论文
[1]新型顶部多喷嘴气流床气化炉的数值模拟[D]. 唐佳.浙江大学 2016
[2]基于煤制气的呼伦贝尔褐煤的气化特性及技术经济研究[D]. 刘勋.辽宁科技大学 2015
[3]粉煤气化过程的模拟研究[D]. 苏丽.宁夏大学 2015
[4]旋流预混型冶金喷嘴空气动力学特性冷模研究[D]. 孙彦文.中南大学 2014
[5]Fluent UDF方法在数值波浪水槽中的应用研究[D]. 辛颖.大连理工大学 2013
[6]宁东煤灰融熔特性的研究[D]. 王庆庆.宁夏大学 2013
[7]反应条件对气流床煤气化过程及其灰渣特征的影响[D]. 徐旭辉.哈尔滨工业大学 2012
[8]流化床—气流床耦合反应器中煤气化过程的模拟研究[D]. 陈晓辉.太原理工大学 2011
[9]30CrMo钢表面堆焊Inconel625镍基合金性能的研究[D]. 杨洁.兰州理工大学 2011
[10]水煤浆气化喷嘴冷态模化试验研究与新型喷嘴开发研究[D]. 胡莹超.浙江大学 2011
本文编号：3356242
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１煤的加工利用??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ａｎｄ?ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｏａｌ??目前，我国的煤化工产业主要有煤制烯烃、乙二醇、天然气和煤基多联产，能源消耗量约占??
至１４７０?°Ｃ，停止吹入空气，换成水蒸气，与煤炭反应，生成ＣＯ、Ｈ２等气体，气化反应吸热使??得炉膛内温度下降，当温度降至９５０°Ｃ时，停止吹入蒸汽，进行燃烧反应，在工业应用中气化阶??段如图１－３所示，但间歇式的加料方式己经不适应如今对大型化煤化工的要求。连续式气化制煤??气技术是由德国鲁奇公司开发，原料为块状煤或是焦炭，从炉顶加入，炉体内发生煤与氧气的燃??烧反应和与水蒸气的气化反应，炉膛内部最高温度应控制在煤灰熔点以下，约１２００?°Ｃ，出口煤??气温度为５００?°Ｃ，生产强度较高，煤的转化率为８８％？９５％。相比较其他气化技术，固定床气化??炉单位容积的煤处理量小，大型化困难。??－３－??
—次上吹制气一？？下吹制气一二次（蒸汽自?（上而下）?下图１－３固定床间歇式气化实际阶段??Ｆｉｇ．?１－３?Ａｃｔｕａｌ?ｓｔａｇｅ?ｏｆ?ＵＧＩ??图１－４。该气化炉采用无烟煤或焦炭，煤种和水煤气。ＵＧＩ气化炉结构简单、投资少，ｊ媒??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Euler-Lagrangian方法的GSP粉煤气化过程数值模拟[J]. 李平,张悦,李壮楣,刘择一,桑磊,王晓翔. 煤炭工程. 2017(02)
[2]利用Aspen Plus对GSP粉煤气化过程的模拟分析[J]. 张悦,李平. 广东化工. 2016(14)
[3]国内外先进煤气化工艺技术的研究[J]. 李明珠,胡振清,郑峰,钟美瑶,潘郁夫,刘尚宜,张正国. 化工技术与开发. 2016(03)
[4]煤炭消费与大气污染影响下的燃煤火电分区发展策略[J]. 吕连宏,韩霄,罗宏,柴发合,张美根. 环境科学研究. 2016(01)
[5]气流床煤气化技术现状及研究进展[J]. 安晓熙,曹月梅. 氮肥技术. 2015(03)
[6]2050年中国能源消费的情景预测[J]. 沈镭,刘立涛,王礼茂,陈枫楠,张超,沈明,钟帅. 自然资源学报. 2015(03)
[7]中国的环境污染与经济增长[J]. 王敏,黄滢. 经济学(季刊). 2015(02)
[8]工业运行GSP气化炉数值模拟研究[J]. 马银剑,匡建平,井云环,罗春桃. 化肥工业. 2014(06)
[9]GSP气化炉水冷壁挂渣影响因素探究[J]. 闫波,陈鹏程,石连伟,姜永,田彦俊. 化肥工业. 2014(05)
[10]基于双组分PDF模型的GSP气化炉数值模拟[J]. 毕大鹏,管清亮,玄伟伟,张建胜,岳光溪. 化工学报. 2014(10)
博士论文
[1]气流床煤气化炉数值模拟及颗粒—涡团作用建模研究[D]. 吴玉新.清华大学 2007
硕士论文
[1]新型顶部多喷嘴气流床气化炉的数值模拟[D]. 唐佳.浙江大学 2016
[2]基于煤制气的呼伦贝尔褐煤的气化特性及技术经济研究[D]. 刘勋.辽宁科技大学 2015
[3]粉煤气化过程的模拟研究[D]. 苏丽.宁夏大学 2015
[4]旋流预混型冶金喷嘴空气动力学特性冷模研究[D]. 孙彦文.中南大学 2014
[5]Fluent UDF方法在数值波浪水槽中的应用研究[D]. 辛颖.大连理工大学 2013
[6]宁东煤灰融熔特性的研究[D]. 王庆庆.宁夏大学 2013
[7]反应条件对气流床煤气化过程及其灰渣特征的影响[D]. 徐旭辉.哈尔滨工业大学 2012
[8]流化床—气流床耦合反应器中煤气化过程的模拟研究[D]. 陈晓辉.太原理工大学 2011
[9]30CrMo钢表面堆焊Inconel625镍基合金性能的研究[D]. 杨洁.兰州理工大学 2011
[10]水煤浆气化喷嘴冷态模化试验研究与新型喷嘴开发研究[D]. 胡莹超.浙江大学 2011
本文编号：3356242
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3356242.html
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