德士古水煤浆气化系统模拟

摘要

我国是一个富煤、贫油、少气的国家,能源构成决定了我国在很长时间内以煤炭利用为主的能源结构很难发生改变,作为一次能源,我国将近80%的煤炭是用于直接燃烧,各种污染物如粉尘、氮氧化物、硫氧化物等大量排放,因此煤的洁净利用也就显得尤为重要。
　　煤炭气化作为煤炭洁净利用的重要方式,不仅大幅度减少了高硫煤、劣质煤燃烧过程中污染物的排放,所制得合成气而且便于输送,同时也是各种化工过程基础原料。德士古气化是由美国德士古公司开发的第二代水煤浆加压气流床煤气化技术,以其原料的灵活性、高的气化效率、较低的投资和较高的工艺效率在我国煤化工行业中得到了广泛的应用。
　　本文建立基于CFD的气化炉模型,在对喷嘴及炉体进行合理简化的前提下,获得气化炉内温度、挥发份析出、及气体分布等规律,结果与德士古气化三区模型相符合,所建立的模型可以对德士古气化炉内气体流动及温度分布等进行定量分析。在此基础上,利用化工模拟软件AspenPlus对包括灰水处理在内的德士古气化过程进行模拟,并与实际生产数据进行对比,验证模型的准确性,并分析了氧煤比,煤浆浓度,及冷凝液流量等对气化过程的影响,了解气化过程基本规律。

目录

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 我国煤炭利用现状

1.2 研究背景

1.3 研究内容

2 文献综述

2.1煤气化技术

2.2化工流程模拟软件Aspen Plus

2.3 Fluent介绍

3 Texaco气化技术

3.1 Texaco水煤浆气化技术

3.2 Texaco水煤浆气化原理

3.3 煤气化过程模型

4 基于CFD的德士古气化炉数值模拟

4.1模型建立

4.2流体力学基本控制方程

4.3模拟工况及验证

4.4模拟结果与分析

4.5本章小结

5德士古气化装置建模

5.1 德士古气化系统流程简述

5.2基于Aspen Plus德士古气化系统模拟

5.3关键参数对于德士古气化过程的影响

5.4气化炉操作条件的选择

5.5本章小结

6 结论

6.1 结论

6.2 今后工作展望

致谢

参考文献