本文關(guān)鍵詞：兩段式干煤粉加壓氣化過程試驗和模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤氣化技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的核心和關(guān)鍵技術(shù)之一，是發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、煤基化工和清潔能源系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。氣流床煤氣化技術(shù)具有較高的碳轉(zhuǎn)化率和冷煤氣效率、較好的煤種適應(yīng)性、高溫高壓下氣固兩相混合均勻等特點，，代表了大規(guī)模煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向。目前，作為干煤粉氣流床氣化技術(shù)典型代表之一的兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)已成功應(yīng)用于IGCC發(fā)電系統(tǒng)和煤化工項目。本文依托華能天津IGCC示范電站，針對兩段式干煤粉加壓氣化爐進行了試驗研究和數(shù)值模擬。 首次完成了工業(yè)規(guī)模的兩段式干煤粉加壓氣化爐的氣化試驗研究。通過試驗研究，掌握了氣化爐的氣化性能和運行特點，研究得到了氧煤比、蒸汽煤比和二段投煤比等操作參數(shù)對反應(yīng)區(qū)溫度和煤氣成分的影響規(guī)律。長周期連續(xù)運行試驗證明了該氣化爐放大設(shè)計的可靠性，氣化性能達到如下指標：碳轉(zhuǎn)化率＞98.5%，有效氣成分（CO+H2+CH4）為86.42%，冷煤氣效率為83.6%，比氧耗和比煤耗（干燥無灰基）分別為321.0Nm3/1000Nm3有效氣和486.7kg/1000Nm3有效氣。試驗結(jié)果表明，該氣化爐的性能與國外同類裝置的性能相當，且具有更高的冷煤氣效率和碳轉(zhuǎn)化率。 依據(jù)試驗數(shù)據(jù)和氣化爐運行特性，建立了氣化爐一段反應(yīng)室的三維計算模型，并確定了數(shù)值模擬的計算網(wǎng)格、邊界條件，以及求解方法和策略。通過對計算模型的求解獲得了氣化爐出口煤氣的溫度和組成，并預(yù)測了爐內(nèi)流場特性和組分分布。計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)吻合較好，驗證了計算模型的合理性。研究發(fā)現(xiàn)，爐內(nèi)的氣化反應(yīng)十分快速并且達到平衡，而且氣化爐操作溫度和水煤氣變換反應(yīng)在氣化反應(yīng)過程中具有重要作用。 本文的研究對兩段式干煤粉加壓氣化反應(yīng)過程的進一步提升，為氣化爐的結(jié)構(gòu)改進和技術(shù)推廣打下了良好的基礎(chǔ)，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：煤氣化 兩段式氣化爐 氣化試驗 性能指標 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：西安熱工研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TQ541
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 論文研究背景11
• 1.2 氣流床煤氣化技術(shù)11-17
• 1.2.1 煤氣化基本原理11-13
• 1.2.2 氣流床煤氣化技術(shù)13-14
• 1.2.3 兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)14-17
• 1.3 煤氣化模擬研究概況17-19
• 1.3.1 煤氣化數(shù)值模擬的意義17
• 1.3.2 煤氣化數(shù)值模擬研究概況17-19
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容19-21
• 2 兩段式干煤粉加壓氣化試驗21-38
• 2.1 試驗系統(tǒng)和試驗過程21-26
• 2.1.1 工藝流程和系統(tǒng)21-24
• 2.1.2 試驗過程和方法24-26
• 2.2 試驗數(shù)據(jù)的采集和處理26-28
• 2.2.1 試驗數(shù)據(jù)的采集26-27
• 2.2.2 試驗數(shù)據(jù)的處理27-28
• 2.3 試驗條件28-30
• 2.3.1 氣化壓力和溫度28
• 2.3.2 試驗煤種的煤質(zhì)特性28-29
• 2.3.3 煤粉粒度和水分29
• 2.3.4 性能指標期望值29-30
• 2.4 試驗結(jié)果與討論30-37
• 2.4.1 一段氣化試驗30-34
• 2.4.2 兩段氣化試驗34-36
• 2.4.3 試驗的誤差分析36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 3 氣流床氣化過程的計算模型38-54
• 3.1 氣流床氣化模型的分析38-41
• 3.1.1 氣相湍流流動模型38-39
• 3.1.2 離散相模型39-40
• 3.1.3 輻射模型40
• 3.1.4 反應(yīng)模型40-41
• 3.2 氣化爐的計算模型41-49
• 3.2.1 計算的數(shù)學(xué)模型41-48
• 3.2.2 模型假設(shè)和簡化48
• 3.2.3 計算的物理模型48-49
• 3.3 模擬計算的方法49-52
• 3.3.1 計算域和網(wǎng)格劃分49-50
• 3.3.2 邊界條件50-52
• 3.3.3 求解方法和策略52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 4 計算模型的驗證與結(jié)果分析54-66
• 4.1 網(wǎng)格無關(guān)性驗證54-55
• 4.2 計算模型的驗證55-57
• 4.3 模擬結(jié)果分析和討論57-64
• 4.3.1 流場特點57-59
• 4.3.2 溫度分布59
• 4.3.3 煤氣組分的分布59-64
• 4.4 誤差分析64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 5 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 本文的主要結(jié)論及創(chuàng)新66-67
• 5.1.1 本文的主要結(jié)論66-67
• 5.1.2 本文的創(chuàng)新點67
• 5.2 研究展望67-68
• 參考文獻68-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：兩段式干煤粉加壓氣化過程試驗和模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：354280