BGL气化过程中煤热解特性数值分析与研究

TD984; 厘清煤颗粒热解的内部温度变化和挥发分析出规律,是优化炉体结构和操作参数、进一步提升BGL煤气化经济性的基础.本文通过剖析BGL煤气化热解过程构建了煤颗粒热解模型,并利用文献实验数据验证了模型合理性.模型求解采用解耦算法,其中传热模型采用追赶法,热解动力学模型采用4阶单步递推法,环境温度由移动床一维模型计算.模拟结果表明:BGL煤气化热解终温较高,颗粒内部径向温度变化大;粒径取10 mm,热解终温计算值1372 K,煤颗粒表面和中心温差峰值计算值338 K;粒径取40 mm,相应计算值分别为1412 K和381 K;煤颗粒挥发分析出过程与气固非催化缩核反应过程相似,印证了煤热解过程...

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Published in矿业科学学报 Vol. 8; no. 2; pp. 232 - 241
Main Authors 张利合, 许德平, 徐振刚, 王永刚
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083 2023
中国中煤能源集团有限公司煤化工研究院,北京 100120%中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083%中国中煤能源集团有限公司煤化工研究院,北京 100120
Subjects
热解
煤颗粒
数值模拟
BGL煤气化
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ISSN2096-2193
DOI10.19606/j.cnki.jmst.2023.02.010

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Summary:TD984; 厘清煤颗粒热解的内部温度变化和挥发分析出规律,是优化炉体结构和操作参数、进一步提升BGL煤气化经济性的基础.本文通过剖析BGL煤气化热解过程构建了煤颗粒热解模型,并利用文献实验数据验证了模型合理性.模型求解采用解耦算法,其中传热模型采用追赶法,热解动力学模型采用4阶单步递推法,环境温度由移动床一维模型计算.模拟结果表明:BGL煤气化热解终温较高,颗粒内部径向温度变化大;粒径取10 mm,热解终温计算值1372 K,煤颗粒表面和中心温差峰值计算值338 K;粒径取40 mm,相应计算值分别为1412 K和381 K;煤颗粒挥发分析出过程与气固非催化缩核反应过程相似,印证了煤热解过程受传热过程控制;热解动力学的描述以FZ通用热解模型适应性更好;移动床一维模型预测BGL煤气化热解层高度时,热解蒸发模型优于FZ通用热解模型,预测值为0.6165 m,与搅拌器运行情况相符.
ISSN:2096-2193
DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2023.02.010