气流床气化炉综合模型及颗粒粒径对气化结果的影响研究?

采用颗粒停留时间分布表征炉内颗粒流动，建立了一种考虑了炉体结构、颗粒粒径以及煤焦反应动力学的气流床气化炉综合模型，其中包含了煤脱挥发份、均相反应、非均相反应、气-固相能量方程、相间传热等子模型。模拟结果与多喷嘴对置式水煤浆气化炉工业运行数据吻合良好，考察了气相组分、温度以及不同粒径颗粒的碳转化率和温度在炉内的一维无因次分布。对模拟结果的分析表明：煤颗粒的预热、脱挥发份和燃烧过程在约30 ms内完成，气化过程占颗粒反应历程的绝大部分；气化炉内100μm以下的小颗粒升温速率快，且温度较高，碳转化率基本接近100%；而200μm以上的大颗粒升温速率较慢，碳转化率较低，影响了气化炉整体碳转化率。