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载气对两段式干煤粉加压气化炉气化特性的影响研究开发-化工进展
化 工 进 展 ·136 · CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017 年第 36 卷第 1 期 研究开发 载气对两段式干煤粉加压气化炉气化特性的影响 1 1 1，2 1 樊强 ，刘银河 ，李广宇 ，车得福 1 2 （动力工程多相流国家重点实验室（西安交通大学），陕西 西安 710049 ； 中国华能集团清洁能源技术 研究院有限公司，北京 102209 ） 摘要：相比于N ，CO 作为气化炉煤粉载气会降低合成气中N 的含量而有利于后续CO 捕集，但O 在CO 中 2 2 2 2 2 2 较小的扩散系数会影响焦炭的反应特性，进而影响气化炉运行结果。为此，考虑到气化炉中较高的CO 含量及其 对煤气化反应的抑制作用，将 Langmuir-Hinshelwood 动力学模型与缩核模型相结合，提出一个改进的焦炭反应 模型，并对两段式干煤粉气化炉内的流场、温度场和组分浓度场进行了模拟分析，结果与实炉实测数据一致。 在此基础上，模拟分析了气化炉在不同煤粉载气（N 、CO ）、两种二段给煤量下的气化特性。结果表明，煤粉 2 2 载气由N 改为CO 后，由于 O 在 CO 中较低的扩散速率，一段气化室喷嘴区域气体温度和碳转化率降低，该 2 2 2 2 区域CO 增多对焦炭-CO 反应的促进作用对提高碳转化率的影响较小；在一段气化室喷嘴区域之上，O 浓度较 2 2 2 低导致O 扩散性影响减弱，同时CO 增多促进焦炭-CO 反应进而提高碳转化率。研究结果还证实，煤粉载气由 2 2 2 N 改为CO 会促进CO 的生成，抑制H 的生成。 2 2 2 关键词：气化；模拟；煤燃烧；载气；两段式气化炉 中图分类号：TQ54 文献标志码：A 文章编号：1000–6613 （2017 ）01 –0136 –10 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.018 Effect of carrier gas on gasification performance of two
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