粉煤氣化爐噴嘴旋流數(shù)對爐內(nèi)流場及燃燒特性的影響

【摘要】：對帶旋流單噴嘴粉煤加壓氣化爐內(nèi)多相燃燒流場,建立二維旋流對稱模型進行數(shù)值模擬。計算采用渦耗散概念模型,同時考慮體積反應(yīng)和焦炭表面反應(yīng),模擬多機理的湍流燃燒。通過改變噴嘴內(nèi)部旋流數(shù)進行平行模擬,研究不同旋流數(shù)下爐內(nèi)流場的回流分布特性以及火焰的形態(tài)和分布等燃燒特性。結(jié)果表明:帶有旋流噴嘴的氣化爐,爐內(nèi)流場分布主要由中心回流區(qū)和外回流區(qū)的旋流渦構(gòu)成;旋流數(shù)增大導(dǎo)致軸向速度衰減加快,延長了粉煤顆粒在爐內(nèi)停留時間,但旋流過大會導(dǎo)致顆粒在爐頂聚集形成"死區(qū)";旋流數(shù)S≤1.2時,火焰為錐子狀,爐內(nèi)整體高溫不利于氣化反應(yīng);旋流數(shù)S≥1.6時,爐內(nèi)高溫區(qū)上移至爐頂,火焰呈扁平花瓣狀,擴散角過大容易形成回火;通過擬合高斯曲線得到本氣化爐最佳旋流數(shù)為1.4。 【作者單位】： 常州大學機械工程學院;
【關(guān)鍵詞】： 氣化爐 旋流數(shù) 燃燒特性 流場 數(shù)值模擬
【分類號】：TQ546
【正文快照】： 0引言我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)決定了我國必須立足國情,大力發(fā)展清潔煤技術(shù)。氣流床氣化技術(shù)由于其煤種適應(yīng)性強,煤炭轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于煤化工領(lǐng)域[1]。目前國內(nèi)外較為主流的氣流床氣化技術(shù)有Shell粉煤氣化技術(shù)、GSP粉煤氣化技術(shù)、Prenflo粉煤氣化技術(shù)和GE(Texaco)水

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