煤溫和熱解系統(tǒng)模擬與分析.pdf

1、針對我國多煤少油以及煤炭利用效率低的特點，為了高效地綜合利用煤炭資源和緩解中國石油進口壓力，中國科學(xué)院過程工程研究所提出了“煤拔頭”工藝的概念。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、液體燃料和精細化學(xué)品，并借此工藝脫硫脫硝，從而實現(xiàn)油、煤氣、熱、電的多聯(lián)產(chǎn)。
　　本文以雙流體模型為基礎(chǔ)，利用FLUENT軟件對煤拔頭工藝中試實驗臺熱解系統(tǒng)中的“內(nèi)置滾筒流化床”進行了數(shù)值模擬。主要研究了兩

2、相流模型的應(yīng)用和計算區(qū)域的網(wǎng)格劃分方法，采用有限容積法離散控制方程，研究了時間步長、松弛因子以及求解器的選擇效果；以雙歐拉模型及顆粒動力學(xué)理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用Fluent軟件對內(nèi)置滾筒流化床進行二維模擬，比較有滾筒和無滾筒時床層內(nèi)的氣體流動特性；考察滾筒在床中處于不同高度時和不同初始流化速度對熱解的影響，確定進口風(fēng)速與滾筒在床層中的高度哪一個因素對滾筒周圍的固體顆粒濃度影響更大。然后在二維模擬的基礎(chǔ)上，提出三維計算模型，詳細考察滾筒在流化床