中國是能源消耗大國,一次能源中煤炭占比穩(wěn)居第一且將長期保持,如何高效清潔利用煤炭具有重要的意義。煤通過氣化然后再利用是有前景的清潔高效方式之一。本文借鑒柔和燃燒概念,開展了煤粉柔和氣化相關的研究。柔和燃燒來源于高溫空氣燃燒,通過近年來的研究發(fā)現(xiàn),柔和燃燒具有較多的優(yōu)點,比如低污染、燃燒穩(wěn)定、溫度分布均勻等,并且具有燃料靈活的特點。研究表明,氣體燃料、液體燃料和固體燃料在適當?shù)臈l件下都可以實現(xiàn)柔和燃燒。煤粉柔和氣化相對煤粉柔和燃燒來說,具有更大的挑戰(zhàn)性,柔和氣化空氣和煤粉的比例更小,通過空氣來組織流動更難。本文在課題組前期研究的基礎上開展了以下工作:首先,改進利用現(xiàn)有試驗臺,開展了不同工況的柔和氣化試驗探索。分析現(xiàn)有方案存在的問題,為下一步工作提供基礎,加深認識。通過試驗研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有氣化爐工作時,散熱較大導致爐膛內氣化溫度偏低。總體碳轉化率較低�，F(xiàn)有臥式爐膛底部容易堆積渣,影響流動組織�；谄叫猩淞骶砦纬纱蠡亓鞯乃枷�,在已有工作的基礎上開展煤粉輸送方式及噴嘴布置方案、爐體臥式及豎立等對流動結構、煤粉分布均勻性的影響等,采用數(shù)值模擬的方法探索可行的流動組織方式�？紤]重力使得顆粒平均停留...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 煤粉燃燒/氣化技術進展
        1.2.1 煤粉燃燒的低NO_x燃燒技術
        1.2.2 煤粉氣化技術
        1.2.3 小結
    1.3 柔和燃燒/氣化簡介及國內外進展
        1.3.1 柔和燃燒簡介
        1.3.2 柔和燃燒/氣化的國內外研究進展
    1.4 課題研究內容
第2章 數(shù)值模擬方法及驗證
    2.1 數(shù)值模擬方法
        2.1.1 控制方程
        2.1.2 湍流模型
        2.1.3 兩相流模型
        2.1.4 輻射模型
        2.1.5 揮發(fā)分析出模型
        2.1.6 燃燒模型
    2.2 數(shù)值模擬驗證
    2.3 小結
第3章 煤粉柔和氣化試驗
    3.1 試驗裝置簡介
        3.1.1 煤粉輸送裝置
        3.1.2 氣化爐體
        3.1.3 測量方法
        3.1.4 煤粉物性參數(shù)
    3.2 煤粉柔和氣化試驗
        3.2.1 試驗工況
        3.2.2 試驗結果與分析
    3.3 本章小結
第4章 煤粉柔和氣化頭部方案對比
    4.1 模擬方法與方案
    4.2 結果分析
        4.2.1 重力影響
        4.2.2 噴嘴中心距影響
        4.2.3 一次風布置影響
    4.3 本章小結
第5章 爐膛設計
    5.1 爐膛尺寸確定
        5.1.1 爐膛散熱量計算方法
        5.1.2 爐壁材料厚度對散熱的影響
        5.1.3 選定爐膛尺寸
    5.2 考慮爐壁渣層的影響
        5.2.1 煤灰粘性
        5.2.2 渣層模擬模型
        5.2.3 模擬結果與分析
    5.3 本章小結
第6章 結論和展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3857976