煤氣化技術(shù)是高效、清潔利用煤炭資源的重要途徑和手段。近幾年,經(jīng)技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)轉(zhuǎn)化、技術(shù)創(chuàng)新等幾個(gè)階段后,我國已自主開發(fā)氣流床潔凈煤氣化技術(shù)達(dá)10余種,涵蓋了水煤漿耐火磚氣化技術(shù)、干煤粉水冷壁氣化技術(shù)和水煤漿水冷壁氣化技術(shù)等。上海鍋爐廠有限公司一直致力于各種類型氣化爐的研發(fā)和制造,先后生產(chǎn)制造了殼牌氣化爐、德士古氣化爐、多噴嘴氣化爐、IGCC氣化爐、東方爐等,積累了大量的工程經(jīng)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上研究開發(fā)了新型干煤粉氣化技術(shù)-旋風(fēng)氣化技術(shù)。借助數(shù)值模擬方法測算并不斷調(diào)整旋風(fēng)氣化爐在高溫高壓下運(yùn)行時(shí)爐內(nèi)的參數(shù)特征,模擬旋風(fēng)氣化爐的流場、溫度場、合成氣濃度分布等相關(guān)信息,從而支持該型氣化技術(shù)的工業(yè)化推廣應(yīng)用及技術(shù)的改進(jìn)創(chuàng)新。本文通過旋風(fēng)氣化爐的數(shù)值模擬、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力分析等三方面內(nèi)容,詳細(xì)介紹了旋風(fēng)氣化爐的開發(fā)研制過程,通過數(shù)值模擬不斷優(yōu)化氣化室內(nèi)多相流和溫度場,控制氣化環(huán)境;通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和水動力計(jì)算設(shè)計(jì)符合工藝要求的水冷壁內(nèi)件;通過應(yīng)力分析評定該型氣化爐主要受壓元件的強(qiáng)度指標(biāo)。最后,總結(jié)出該氣化技術(shù)相比較其他氣化技術(shù)的主要特點(diǎn),包括穩(wěn)定性好、煤種適應(yīng)性強(qiáng)、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率高、安全性強(qiáng)、環(huán)境友好,環(huán)保... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氣化反應(yīng)模型

德士古氣化爐誕生于上世紀(jì) 70 年國內(nèi)，在中國技術(shù)人員不斷的技術(shù)優(yōu)化命短、排渣不暢、合成氣凈化率低等困國內(nèi)得到了大量的推廣應(yīng)用[6]。德士古氣化爐由氣化室和激冷室兩了一個(gè)進(jìn)料噴嘴[7]。上部氣化室提供氣度在 1400℃左右，因氣化爐的主要受壓后強(qiáng)度會驟然下降，為保證受壓殼體的磚組成的耐火層包裹，以隔絕大部分熱火焰和高溫顆粒長期的沖刷下很容易燒耐磨損。水煤漿在氣化室內(nèi)反應(yīng)結(jié)束產(chǎn)室內(nèi)，在激冷環(huán)噴射的激冷水的作用下系統(tǒng)的灰鎖中，合成氣經(jīng)水洗后去除了室下部后再以氣泡的形式上升，在上升進(jìn)一步凈化粗合成氣，最終從合成氣口

殼牌氣化爐的劣勢也比較明顯：比如，因采用干煤粉進(jìn)料，雖然不統(tǒng)，但取而代之的是干粉傳送配料系統(tǒng)的投資；設(shè)備投資成本較高較低；產(chǎn)生的合成氣參數(shù)與后續(xù)煤化工二段工業(yè)流程不匹配，需要來修正合成氣參數(shù)；殼牌氣化爐運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)較少，工藝技術(shù)尚不成熟要改進(jìn)的地方[15]。E-Gas 氣化技術(shù)-Gas 氣化技術(shù)開發(fā)于上世紀(jì) 70 年代，采用水煤漿進(jìn)料的兩段式熱壁結(jié)構(gòu)上與德士古氣化爐最大的差異主要體現(xiàn)在兩方面：一是下端二次從爐頂引出，爐內(nèi)不設(shè)激冷室；二是第一段氣化爐為臥式爐。E-Ga亮點(diǎn)在于二次進(jìn)料兩段式氣化（見圖 1.5 所示）：循環(huán)飛灰與水煤漿噴射入第一段氣化爐中，進(jìn)行 1400℃的高溫氣化反應(yīng)，生成的粗合氣化爐入口處與二次進(jìn)料口噴射進(jìn)入的水煤漿混合并進(jìn)行熱交換，反應(yīng)，粗合成氣的溫度隨之降低至 1050℃左右，從而保證粗合成氣溫度下進(jìn)入后道煙氣凈化流程[16]。


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