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气流床气化炉水冷壁设计方案的水动力分析被引量：4: 2008年; 对于日处理煤量700 t的非熔渣-熔渣两段式气流床气化炉内采用的垂直管屏水冷壁进行了水动力稳定性分析,为新型气流床气化炉的设计提供理论依据。计算比较了φ51×6 mm和φ38×6 mm两种结构对水动力的影响,发现采用φ51×6 mm光管会使水冷壁发生水动力不稳定现象,可以通过采用φ38×6 mm光管得到改善。而水冷壁入口参数对流动稳定性没有太大影响。可以采用临界流速作为判断此类气化炉垂直水冷壁管内流动是否稳定的依据。; 李燕李文凯张建胜岳光溪吕俊复; 关键词：气流床气化炉垂直水冷壁水动力

用简化PDF模型对气化炉运行特性的分析被引量：22: 2007年; 应用CFD(computational fluid dynamics)软件FLUENT对某化肥厂Texaco水煤浆气化炉进行三维数值模拟,计算采用贴体网格,简化PDF方法模拟湍流燃烧,编制UDF分别考虑了焦炭同O2、H2O、CO2和H2的反应。计算考察了改变水煤浆浓度及[C]/[O]原子比等重要参数对气化炉运行特性的影响。焦炭仅同氧气反应时的转化率为32%,而总转化率为95%,说明焦炭同H2O、CO2和H2的异相反应在气化过程中占重要作用;煤粉粒度越大,碳转化率越低,粒度为175μm时,碳转化率仅为72%;气化温度是影响气化反应的决定性因素。随着水煤浆浓度的增高,CO摩尔分数明显升高、H2O和CO2摩尔分数明显降低,H2摩尔分数略有降低。随着[O]/[C]原子比的增加,H2摩尔分数明显降低,CO和CO2摩尔分数几本不变。出口温度和碳转化率随煤浆浓度和[O]/[C]原子比的增加而增高。冷煤气效率随煤浆浓度的提高而提高,随[O]/[C]比的增加会在1～1.05之间出现峰值。; 吴玉新张建胜王明敏岳光溪吕俊复; 关键词：数值模拟煤气化运行特性

煤中矿物质对其半焦反应活性的影响被引量：3: 2006年; 本工作考察了大同煤、神木煤、蔚县煤镜质组酸洗前后半焦反应活性的变化。煤酸洗后灰分的失去导致了半焦反应活性的降低。煤种不同,制焦条件不同,矿物质在半焦中的分布形式及存在状态不同,对半焦反应的催化能力也不同。煤种不同,煤中矿物质对半焦活化能的影响彼此不同。在整个反应历程中,具有催化作用的矿物质对半焦活化能的影响并不是恒定的。煤酸洗后半焦反应活性的降低是活化能和指前因子共同变化的结果。; 张守玉朱廷钰张建胜吕俊复张建民岳光溪; 关键词：半焦反应活性活化能酸洗

分级气流床气化炉模型研究被引量：11: 2007年; 为了研究分级和气化炉结构对气化效果的影响,结合对分级气化炉内流动、燃烧和气化反应的分析,采用小室模型建立了分级气化炉的动力学模型,考虑了气化炉结构尺寸对气化过程和结果的影响。利用建立的模型,对等径结构、颈缩结构和渐扩结构3种形式的分级气化炉进行了计算,得到温度、气体组成及其体积分数、碳转化率等参数沿气化炉炉膛的分布情况,并和连续气化的结果进行了对比。结果表明氧气的分级给入加强了气化炉内的物料混和,提高了平均温度,有利于提高气化效率;同时最高点温度有所降低,有利于和延长耐火砖使用寿命。同样运行条件下分级气化得到的有效气体体积分数要高于连续气化。; 张建胜胡文斌吴玉新吕俊复岳光溪; 关键词：动力学模型连续气化

简化PDF模型对Texaco气化炉的三维数值模拟被引量：47: 2007年; 应用商业CFD软件Fluent建立气化过程热态模型,对某化肥厂Texaco水煤浆气化炉进行了三维数值模拟。计算中采用简化PDF模型描述炉内的化学反应,将水煤浆看作燃料流,氧气看作氧化剂流;根据对冷态流场的计算,采用六面体结构网格为主的网格划分;Realizable k-ε湍流模型封闭湍流方程;dpm模型考察气体和颗粒相耦合;随机轨道模型对颗粒相进行追踪,P-1辐射模型计算炉内辐射特性;同时编制UDF函数模拟焦炭和O2、H2O、CO2以及H2的颗粒异相反应。通过与工业数据的对比,证明该模型能够真实反应气化炉内的物理特性,同时表明工业炉内的同相反应基本达到化学平衡。; 吴玉新张建胜王明敏岳光溪吕俊复; 关键词：数值模拟

用于Texaco气化炉同轴射流计算的不同湍流模型的比较被引量：22: 2007年; 应用商业CFD软件Fluent,分别采用Spalart-Allmaras模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型和RSM模型对气化炉同轴射流冷态实验台进行了数值模拟,并通过不同模型计算结果与实验结果的对比,讨论了各模型受网格质量、网格类型和边界条件的影响。通过对比发现,S-A模型和标准k-ε模型受网格质量影响最小,但准确性不高;RSM模型受网格影响较大;而RNG k-ε模型和Rk-ε模型在网格划分合理的情况下,能够给出合理的结果。; 吴玉新张建胜岳光溪吕俊复; 关键词：数值模拟湍流模型同轴射流

水煤浆气化炉三通道喷嘴气相流场的数值模拟被引量：11: 2006年; 为研究三通道喷嘴结构对气化炉宏观冷态气相流场的影响,利用计算流体力学软件F luen t对水煤浆气化炉的三通道喷嘴和简单的单通道喷嘴分别在自由射流和受限射流情况下进行了气相流场的数值模拟。通过对两种喷嘴在自由射流和受限射流流场的比较,发现二者的流场非常相似,只是在距喷嘴出口较近处速度分布有明显不同。这说明喷嘴的结构对气化炉宏观气相流场的影响并不如入口速度对气相流场的影响显著。通过对喷嘴附近处径向和轴向速度分布的分析,发现三通道喷嘴外环气流和中心气流有强烈的撞击,这对水煤浆的雾化起到重要作用。; 吴玉新张建胜岳光溪吕俊复; 关键词：煤气化射流数值模拟

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国家重点基础研究发展计划(2004CB217705)