生物质与煤流化床共气化工艺的数值模拟

摘要

基于一种用于生物质与煤流化床共气化方法的设备,利用CFD软件,建立生物质与煤共气化模型,通过数值模拟进行优化研究,分析了松木屑与烟煤不同掺混比例及空气、蒸汽入口温度对气化效果的影响.结果表明:与单独气化相比,松木屑与烟煤在适量掺混比例条件下共气化能够提高有效气产率、燃气热值、碳转化率及气化效率,在气化室操作温度1200K时,掺混0-50％的松木屑有利于气化反应的进行,掺混20％的松木屑时制得燃气热值13.78MJ.Nm-3,气化效率87％,H2体积含量80％,达到最佳气化效果;提高燃烧室空气入口温度有利于气化反应的进行,从800K提高到1000K时变化略微平缓;提高气化室蒸汽入口温度有利于气化反应的进行;生物质与煤共气化反应器能够有效利用热能,燃烧室与气化室之间的换热效果良好,能够制取高品质合成气,由于气化压力较低及未考虑物料循环,结果显示碳转化率较低,应增加气化压力.