GSP气化炉内多相湍流反应流动模拟研究.pdfVIP

第 39卷 第 11期 化 学 工 程 VoI．39No．1l 2011年 11月 CHEMICALENGINEERING(CHINA) NOV．2011 GSP气化炉 内多相湍流反应流动模拟研究 许建 良 ，‘刘海峰 ，王 俭 ，黄 斌 ，马银剑 ，杨红波 ，雍晓静 (1．华东理工大学 煤气化教育部重点实验室，上海 200237； 2．神华宁夏煤业集团有限责任公司，宁夏 银川I 750411) 摘要：采用涡耗散概念 (EDC)模型，对某化工厂的GSP气化炉内多相反应流场进行了数值模拟研究。计算中采用 Realizablek-e湍流模型对雷诺平均后的N—S方程进行封闭；采用离散相随机轨道模型来模拟气化炉内煤颗粒的弥 散运动；采用P1模型对燃烧的辐射传热进行模拟。计算结果表明：气化炉内为强旋射流流场，颗粒在气化炉顶部 回流区、壁面和中下部回流区富集；炉内存在扩展火焰，且火焰末端与壁面接触 ；沿气化炉从上到下 ，温度先升高后 降低；炉内CO和H 体积分数先减小后增大，而CO 和HO的体积分数先增大后减小。 关键词：EDC模型；气流床气化炉；数值模拟 中图分类号：TQ171．6；O358 文献标识码：A 文章编号：1005-9954(2011)11-0056-05 Numericalsimulationofcoalgasification inGSPcoalgasifier XUJian-liang ，LIUHai-feng，‘WANGJian，HUANGBin ，MAYin-jian ， YANGHongb·o，YONGXiao-jing (1．KeyLaboratoryofCoalGasificationofMinistryofEducation，EastChinaUniversityof ScienceandTechnology，Shanghai200237，China；2．ShenhuaNingxiaCoalIndustry GroupCo．，Ltd．，Yinchuan750411，NingxiaProvince，China) Abstract：Theeddy—dissipation—concept(EDC)modelwasusedtosimulatethemulti—phasereactionflowfieldinthe GSPgasifierofachemicalplant．Therealizable 一 turbulencemodelwasappliedtoclosetheReynolds—averaged Navier-Stokesequationforthegasphaseflow，andtheRandom—Trajectorymodelwasusedtosimulatethebehavior ofthecoalparticlesinthegasifier．TheP1wasadoptedtomodeltheradioactiveheattransferinthegasifier．The resultsshow thatitisswirlflow fieldinGSPgasifier，andthecoalparticlesenrichonthewallandinthecirculation regionexistedinthetopandbottom ofthegasifier．Thegasificationflameexpendstothewallandthetemperature decreaseswiththeincreaseofthedistancerfom theflame．Alongtheheightofthegasifier，thevolumerfactionof COandH2decreasesfirstandthenincreases，butthevolumerfactionofCO2andH2areopposite． Keywords：EDCmodel；entra