發(fā)布時間：2023-10-12 03:38

　　在對氣化工藝進(jìn)行前期調(diào)查和初步分析的基礎(chǔ)上,本文對氣化車間進(jìn)行危險辨識,篩選出氣化工藝中的潛在危險源包括氣化爐、粗合成氣分液罐、一級閃蒸罐等設(shè)備。因設(shè)備出口管徑較大,法蘭緊固困難,設(shè)備出口氣體壓力較大,流速較高,粗合成氣中含有腐蝕性元素,導(dǎo)致出口法蘭磨蝕泄漏概率較高,因此將法蘭泄漏作為本文模擬的研究對象。運(yùn)用ANSYS軟件,對氣化車間三個設(shè)備在三個不同風(fēng)向和兩個不同泄漏孔徑下進(jìn)行了 18個工況的模擬,對氣化車間危險氣體泄漏擴(kuò)散的范圍進(jìn)行研究,并據(jù)此對氣化車間設(shè)置危險氣體檢測器進(jìn)行合理布局。研究結(jié)果表明,一旦氣化爐出口法蘭泄漏,會先擴(kuò)散至氣化車間的緩沖罐;一旦氣液分離罐出口法蘭泄漏會先擴(kuò)散至氣化爐底部、噴射洗滌器罐、渣收集罐、沖洗水罐等設(shè)備;一級閃蒸罐出口法蘭泄漏會先擴(kuò)散至閃蒸冷卻器等設(shè)備。因氣化爐和氣液分離罐的出口運(yùn)行壓力高,泄漏后影響的范圍較大,潛在事故升級的后果較為嚴(yán)重,在泄漏氣體先擴(kuò)散到的區(qū)域設(shè)置監(jiān)測點時應(yīng)適當(dāng)加密;一旦發(fā)生可燃?xì)怏w泄露,泄露的氣體在風(fēng)的作用下呈團(tuán)狀擴(kuò)散向下風(fēng)向擴(kuò)散,擴(kuò)散至全車間的時間在20s以內(nèi),具有時間短的特點;泄露孔徑大的擴(kuò)散到達(dá)框架邊緣的時間要短于泄露孔徑...

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 煤制天然氣總體工藝
    1.2 煤氣化工藝
        1.2.1 反應(yīng)原理
        1.2.2 工藝流程簡介
        1.2.3 裝置組成
        1.2.4 氣化單元物料平衡表
        1.2.5 煤氣化工藝流程及污染源示意圖
    1.3 計算流體力學(xué)
        1.3.1 ANSYS軟件介紹
        1.3.2 計算流體力學(xué)在有毒有害氣體泄漏領(lǐng)域上的應(yīng)用
    1.4 有關(guān)氣體流動的基本定律
        1.4.1 質(zhì)量守恒定律
        1.4.2 動量守恒定律
        1.4.3 能量守恒定律
    1.5 本論文的研究意義及主要內(nèi)容
第二章 煤氣化車間危險氣體泄漏模型的建立
    2.1 有毒有害氣體泄漏模型的選擇
    2.2 有毒有害氣體泄漏擴(kuò)散的影響因素分析
        2.2.1 風(fēng)速、風(fēng)向影響
        2.2.2 氣化車間設(shè)備布局的影響
    2.3 氣體泄漏的組分輸送方程
        2.3.1 組分輸送方程
        2.3.2 邊界條件
    2.4 小結(jié)
第三章 煤氣化車間有毒有害氣體泄漏風(fēng)險辨識
    3.1 煤氣化工藝框架概況
        3.1.1 煤氣化工藝框架概述
        3.1.2 占地面積
        3.1.3 軸線說明
        3.1.4 平面布置原則
    3.2 風(fēng)險識別的范圍和類型
        3.2.1 危險化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險識別
        3.2.2 氣化裝置風(fēng)險識別
        3.2.3 風(fēng)險事故類型
    3.3 源項分析
        3.3.1 危害途徑識別
        3.3.2 最大可信事故及其概率
        3.3.3 最大可信事故源項
    3.4 小結(jié)
第四章 氣化車間危險物質(zhì)泄漏的CFD模擬
    4.1 利用PROE建立幾何模型
    4.2 模型簡化
        4.2.1 氣化爐所在樓層及模型簡化
        4.2.2 氣液分離罐所在樓層及模型簡化
        4.2.3 一級閃蒸罐所在樓層及模型簡化
    4.3 計算空間的網(wǎng)格劃分
        4.3.1 氣化爐所在樓層及模型網(wǎng)格劃分
        4.3.2 氣液分離罐所在樓層及模型網(wǎng)格劃分
        4.3.3 一級閃蒸罐所在樓層及模型網(wǎng)格劃分
    4.4 典型泄漏點選擇
    4.5 邊界條件的選擇
        4.5.1 風(fēng)速、風(fēng)向
        4.5.2 泄漏的氣體質(zhì)量流量計算
        4.5.3 邊界條件的取值
    4.6 有毒有害氣體泄漏擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型
    4.7 ANSYS計算結(jié)果
        4.7.1 氣化爐粗合成氣出口連接法蘭所在框架
        4.7.2 粗煤氣分液罐所在框架
        4.7.3 一級閃蒸罐
    4.8 計算結(jié)果分析
    4.9 監(jiān)測點設(shè)置
        4.9.1 國內(nèi)、外關(guān)于監(jiān)測布點要求
        4.9.2 監(jiān)測點布置原則
        4.9.3 氣化車間監(jiān)測點布局方案
        4.9.4 氣化車間監(jiān)測點設(shè)置圖
    4.10 小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者和導(dǎo)師簡介
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本文編號：3853377