型的流化床煤气化过程三维数值模拟(4)

做项目改造时用过的文献拿出来与大家分享,希望对工程技术研究人员有所帮助。

第３期王小芳，等：基于欧拉多相流模型的流化床煤气化过程三维数值模拟

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度高，Ｃ。 Ｏ：的燃烧反应明显占优，随着高度的增加，氧逐渐减少至零，而水蒸气及二氧化碳的浓度增加，因此在一定的高度范围，Ｃ。一Ｏ：的反应结束，而ｃ。一Ｈ：Ｏ，ｃ。一ｃ０：反应成为主导．③氧气主要集

中在反应器下部，由此引发的燃烧反应放热在反应器下部形成一个高温区．而Ｃ。一Ｈ：ｏ，Ｃ。一Ｃｏ：为吸热反应，因此该高温区也是Ｃ。一Ｈ：Ｏ，Ｃ。一Ｃｏ：反应速率底部较大和上部较小的原因之一．

图３不同工况下反应器纵截面（ｚ＝０）上主要化学反应组分的摩尔分数分布

３

结语

对直径Ｏ．２２ｍ、高２ｍ的流化床煤气炉气化

过程进行了三维数值模拟．气相采用标准七．占湍流模型，固相应用颗粒动理学理论，同时考虑煤气化

过程中的热解、均相反应、非均相反应，以及流动与

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东南大学学报（自然科学版）第３８卷

化学反应的相互影响，建立化学反应速率模型，并将计算结果与实验数据进行比较，结果显示二者吻合良好．通过模拟计算，对流化床煤气化过程进行有效预测，获得反应器内的组分分布、温度分布等规律，以及多种因素影响下反应器内化学反应速率

的变化．研究表明，本文所建立的基于欧拉多相流模型的流化床煤气化三维数理模型及数值模拟方法，符合对象的特性，有助于揭示流化床气化炉复杂的稠密气固流动和化学反应规律，为流化床煤气化炉的结构设计、优化和运行提供有益的参考．

图４温度、Ｃ。分布与反应速率的关系

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南京：东南大学能源与环境学院．２００５．