惠生-壳牌下行水激冷气化炉的数值模拟

摘要

利用计算流体力学方法对商业化运行的惠生-壳牌下行水激冷气化炉进行三维数值模拟。采用离散相模型描述气固相流动之间的相互作用,利用随机轨道模型追踪粉煤颗粒的运动,将粉煤气化分为水分蒸发、煤热解、气气均相反应和气固非均相反应等过程;运用realizable k-e模型描述气相湍流流动;运用组分输运模型以及有限速率-涡流耗散模型描述气化过程中的复杂化学反应过程;采用P-1模型描述气化炉内的辐射传热。研究结果表明:建立的计算模型合理准确,气化炉出口有效气含量大于90%,碳转化率大于99%。