间歇式煤气化技术的数值研究.pdf

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学位论文作者:铆李斜学位论文原创性声明学位论文使用授权声明弘/陖月≯&日,∥年铝α羧本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者:本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。日期:
授权人签字:耆辱斗关于同意使用本人学位论文的授权书日期:痜年间亟基堪氢丝撞苤数麴笪婴究塑趔太堂垒び愕中国科学技术信息研究所是国家科技部直属的综合性科技信息研究和服务机构,是国家法定的学位论文收藏单位,肩负着为国家技术创新体系提供文献保障的任务。从六十年代开始,中国科学技术信息研究所受国家教育部、国务院学位办、国家科技部的委托,对全国博/硕士学位论文、博士后研究工作报告进行全面的收藏、加工及服务,迄今收藏的国内研究生博/硕士论文已经达到多万册。学位论文是高等院校和科研院所科研水平的体现,是研究人员辛勤劳动成果的结晶,也是社会和人类的共同知识财富。为更好的利用这一重要的信息资源,为国家的教育和科研工作服务,在国家科技部的大力支持和越来越多的专家学者提议下,中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司承担并开发建设了《中国学位论文全文数据库》的加工和服务任务,通过对学位论文全文进行数字化加工处理,建成全国最大的学位论文全文数据库,并进行信息服务。本人完全了解《中国学位论文全文数据库》开发建设目的和使用的相关情况,本人学位论文为非保密论文,现授权中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并进行信息服务ǖú幌抻诨惚唷⒏粗啤⒎⑿小⑿畔⑼绱úサ,同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。毕业院校毕业时间论文类型博士论文口硕士论文博士后研究报告口同等学力论文论文题目团
摘要本文根据某公司间歇式煤气化炉生产工况,从设备结构、操作工艺等方面进行研究。运用计算机技术,通过对煤气化工艺设备进行数值模拟,将实际的工艺过程在计算机上虚拟实现,获得可视化的生产工况。通过分析模型内部各物理量的分布规律来调整模型的设计参数,主要进行了以下工作:根据化学反应动力学原理对炉膛内各种反应进行了模拟,阐明了影响煤气化炉制气效率的主要因素是炉膛蓄热量的波动。对于间隙式煤气化炉的热态模拟研究表明:制气效率与炉膛内的蓄热量有着密切的联系,炉膛无法提供持续的热量导致制气效率不高。运用软件中的多空介质模型对煤气化炉炉膛进行冷态模拟,将结果与生产数据进行比较,证明多空介质模型模拟间歇式煤气化炉的可行性。研究表明,炉膛内填充介质空隙率的变化会对气化剂的分配产生影响。气化剂的分配有趋中现象,最大布风区域随填充介质的空隙率不同而发生变化,这是引起煤气化炉工况波动的主要原因之一。本文提出采用数值模拟方法研究间歇式煤气化炉。通过对不同结构的煤气化炉在不同工况下的数值模拟,可以直观地和精确地看出煤气化炉内的温度场、速度场和各组分分布状况,为煤气化炉的设计与优化提供强大技术支持,这是实验所无法实现的。针对现有炉箅的不足进行了新型炉箅的开发,参照国内外最新研究技术,对炉箅的优化改进做了定性研究。改变炉箅各种参数进行模拟,对结果中有效气体和含量进行对比,确定了炉箅四个优化方向分别为:增加炉膛绝热壁、采用直边炉箅、增加每层炉炉箅倾斜角度、调整炉箅布风间隙。,外折边在炉箅流道内产生三个减速区,阐明了炉箅净化的机理。每层炉箅的内这是颗粒沉降的主要区域,且炉箅内折边阻挡了沉降下来的颗粒被气流吹到炉算内。通过这一研究,确定了每层炉箅的最优化倾斜角度为Sτ萌虿挤缋砺壑匦碌髡寺氲牟挤缂湎叮现了几何结构对进口气化剂的分布优化,同时改善炉膛内的流场,温度场,从而有效提高间歇式造气工艺的效率。对改进型炉箅和原炉箅进行了对比性试验摘要
生产,采用改进型炉箅可以缩短蓄热时间,增大炉膛蓄热量,降低炉壁热损和气体带出热损;通过实际生产证明改进型炉箅使产品气体中有效气体含量增加了%,明显提高了蒸汽利用率,达到节约能源、提高产品竞争力的目的。关键词:间歇式煤气化;炉箅;气化剂分配;数值