煤拔頭中試裝置半焦氣力輸送的數(shù)值模擬.pdf

1、煤炭拔頭，旨在常壓、中低溫、無催化劑和氫氣的條件下，用溫和熱解的方式提取煤中的氣體、液體燃料和精細(xì)化學(xué)品，并借此工藝脫硫脫硝，從而實(shí)現(xiàn)油、煤氣、熱、電的多聯(lián)產(chǎn)。氣力輸送是借助負(fù)壓或正壓氣流通過管道輸送物料的技術(shù)，與其他輸送方式相比，具有輸送效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)密閉、可輸送高溫物料等優(yōu)點(diǎn)。煤拔頭中試試驗(yàn)采用氣力輸送的方式回輸半焦。由快速分離器分離出的半焦溫度超過其著火溫度，在氣力輸送過程中可能燃燒放出大量熱量，不僅造成熱量損失，且影響系

2、統(tǒng)安全運(yùn)行。因此，預(yù)估物料輸配系統(tǒng)的速度、壓力等工作狀態(tài)，對(duì)半焦回輸過程中有可能發(fā)生的燃燒反應(yīng)進(jìn)行分析，是保證系統(tǒng)順利運(yùn)行的基礎(chǔ)。本文建立了半焦和循環(huán)灰氣力輸送的一維數(shù)學(xué)模型：對(duì)顆粒的受力進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律建立顆粒動(dòng)量方程；化學(xué)反應(yīng)考慮了殘余揮發(fā)分的析出和燃燒、焦炭的燃燒、氣相CO的燃燒以及CO2的非均相還原；忽略了焦炭與熱灰之間的換熱；考慮了氣體與固體之間的對(duì)流和輻射換熱、氣相燃燒熱對(duì)氣體溫度的影響以及焦炭燃燒熱導(dǎo)致半焦顆粒的

3、溫升；采用附加壓降法計(jì)算氣力輸送過程中的壓降。用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程求解35t/h循環(huán)流化床煤拔頭中試試驗(yàn)裝置物料回輸系統(tǒng)的一維模型，對(duì)比分析了采用預(yù)熱空氣、冷空氣、煙氣三種氣體介質(zhì)進(jìn)行輸送時(shí)的工況。結(jié)果表明無論采用何種氣體輸送，管內(nèi)氣體溫度均較高，速度大，動(dòng)力損失和磨損嚴(yán)重?？諝廨斔蜁r(shí)的溫度、速度和壓力損失均大于煙氣輸送。由于停留時(shí)間短且為欠氧燃燒，可忽略輸送過程中焦炭的燃燒。同時(shí)研究了特性參數(shù)的變化對(duì)氣力輸送的影響：殘余揮發(fā)分越高，出口處