高温空气气化的卵石床气化炉的数学模型研究

摘要

建立了一个预测高温空气气化的卵石床气化炉性能的数学模型。建模采用"小室模型"的方法,将气化炉沿纵轴分段,建立起各小室内气体成份,固体和碳质量平衡以及总体能量平衡。模型详细考虑了气固流动过程以及包括水煤气反应、CO2还原、变换反应等10多种均相和异相反应在内的动力学反应过程。由于卵石床气化炉的结构比较特殊,在建模过程中将气化炉分为喷流床段和卵石床段,分别用不同的方法考虑在两个段中的停留时间,从而能够在计算有限停留时间内气化炉中反应的情况。该模型的特点是能够反映气化炉的几何尺寸和结构对各主要参数的影响,并计算有限的停留时间内卵石床气化炉内的主要参数及其分布。通过与实验数据比较,模型的结果具有一定的定量准确性。