【摘要】：我國低階煤的儲量豐富,以準東煤為代表的低階煤水分和揮發(fā)分含量高,在其直接利用過程中,燃燒或氣化的效率較低。根據(jù)低階煤的組成成分和結構特點,先熱解提取其中揮發(fā)份,再氣化燃燒剩余煤焦,實現(xiàn)其梯級轉化將有效提高資源的利用率。本文針對低階煤梯級轉化工藝流程中煤焦的氣化問題,提出了一種采用臥式旋風爐的氣化方法。首先在加壓熱重上進行了不同壓力下的低階煤煤焦氣化實驗,實驗結果用于對氣化動力學模型的修正。用數(shù)值模擬軟件進行了煤焦的氣化模擬,并編程將灰渣沉積流動等子模型與Fluent進行耦合,完善了熱態(tài)的氣化模型。在加壓熱重進行了不同壓力下準東煤煤焦氣化實驗,結果表明加壓能一定程度上提高氣化反應速率,但其促進作用存在一個極限值;采用等溫法分析了準東煤煤焦氣化的動力學,發(fā)現(xiàn)其在加壓下的二氧化碳氣化活性較好,活化能較低。氣化爐的冷態(tài)模擬結果表明:縮口直徑和縮口長度決定著環(huán)室回流和中心回流;噴口結構對爐內(nèi)速度場、壓力場、湍流結構有重要影響;噴入煤粉顆粒以后,氣相流場的最大速度較單相流動有了明顯下降,動量有損失,平均湍流強度有了提升�；以练e流動模型和氣化爐熱態(tài)模型的耦合模擬表明:煤灰顆粒的沉積速率在氣化爐中部較大,而在氣化爐頂部入口和底部較低;在氣化爐中后部渣液流動穩(wěn)定后,厚度能達到幾毫米,流動速度為幾毫米每秒;考慮煤焦顆粒在壁面沉積后高溫區(qū)有所提前,氣化爐出口CO2的含量降低;考慮灰渣傳熱熱阻的影響后,壁面總傳熱熱阻明顯增大,局部熱流密度降低很多;對二氧化碳氣化反應的動力學參數(shù)用實驗值進行修正后,碳轉化率有小幅提升,爐內(nèi)平均溫度較修正前略低,一氧化碳的比例有所上升。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文的影響[9]。由此可見，每一層次的結果都受到上一層次的決定或影響，第一層次是關鍵的控制依據(jù)，可以作為可控的設計結果。所以該層次機型為氣化爐的設計和氣化技術的評價提供了非常好參考依據(jù)，有益于我計新型氣化爐，評價氣化技術。基于對以上現(xiàn)代主流氣流床氣化技術的，可見不同技術都存在一定不足和使用局限性，對于本文所研究低階煤煤焦的氣化并不一定適用，但以上主流技術和層次機理模型的設計思路本文的煤粉旋風氣化技術研發(fā)有重要借鑒意義。

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文進煤的改進型。臥式旋風爐的結構如圖 1-2 所示，其湊，單位容積熱負荷高，出口端的縮口結構能形成強較高燃燒強度且同時具有很強的灰捕集能力[11]。由于，值得探索其在本文煤焦氣化方案中的應用前景。技術在國內(nèi)外已經(jīng)比較成熟，具有多年的經(jīng)驗積累。D燃燒方式，分析了燃燒過程中的機理并總結了其旋流點[12]。Parida 等研究了旋風爐內(nèi)的結渣特性，綜合考率，驗證了高灰熔點煤在臥式旋風爐燃燒中的可行性現(xiàn)狀來看，，其中北京高碑店熱電廠的 4 臺 830 t/h 液態(tài)運行 6700 小時，標志著液態(tài)排渣旋風燃燒技術的成熟
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ546

【參考文獻】

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1 徐明厚,鄭楚光,HE X G,AZEVEDO J L T,CARVALHO M G;煤灰沉積的傳熱過程模型及其數(shù)值研究[J];工程熱物理學報;2002年01期

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3 王建國;趙曉紅;;低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術與示范[J];中國科學院院刊;2012年03期

相關碩士學位論文 前2條

1 孫勇;燃水煤漿旋風爐設計及再燃室傳熱流動研究[D];浙江大學;2012年

2 石旭;煤粉旋風氣化過程的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

本文編號：2637133