Shell煤氣化技術(shù)是干粉進(jìn)料氣流床煤氣化技術(shù)中的代表性氣化技術(shù),該技術(shù)引入我國后在實(shí)際生產(chǎn)過程中存在Shell氣化爐穩(wěn)定性不佳以及氣化效果不達(dá)標(biāo)等問題,本文從氣化爐結(jié)構(gòu)的角度對此進(jìn)行研究。 基于CFD（計(jì)算流體力學(xué)）理論建立了Shell氣化爐三維CFD模型,研究了噴嘴角度、噴嘴高度、氣化爐高徑比等結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣化爐穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明：結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對氣化爐穩(wěn)定性具有不同程度的影響,噴嘴角度的變化對氣化爐穩(wěn)定性影響較大,噴嘴角度為0°時氣化爐穩(wěn)定性相對較好；噴嘴高度在10%～30%的范圍內(nèi)隨著噴嘴高度的增加氣化爐穩(wěn)定性逐漸提高,超過這一范圍隨著噴嘴高度的增加氣化爐穩(wěn)定性減弱；高徑比在2～4的范圍內(nèi)隨著高徑比的增加氣化爐穩(wěn)定性逐漸提高,但是高徑比越大,增加高徑比對氣化爐穩(wěn)定性的提高貢獻(xiàn)越弱。 利用Shell氣化爐三維CFD模型研究了氣化爐結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣化效果的影響,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建響應(yīng)面模型研究了在工藝參數(shù)交互作用影響下結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣化效果的影響及結(jié)構(gòu)參數(shù)對工藝參數(shù)最佳取值的影響,結(jié)果表明：氣化爐結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對氣化效果會產(chǎn)生影響,噴嘴角度為0°、噴嘴高度為30%、高徑比為3.... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 煤氣化技術(shù)概況
    1.3 Shell氣化技術(shù)
        1.3.1 Shell氣化技術(shù)簡介
        1.3.2 Shell氣化爐的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第2章 Shell氣化爐CFD模型建立
    2.1 物理模型
    2.2 數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 湍流模型
        2.2.2 顆粒運(yùn)動模型
        2.2.3 脫揮發(fā)分模型
        2.2.4 顆粒表面反應(yīng)模型
        2.2.5 均相反應(yīng)模型
        2.2.6 輻射模型
    2.3 網(wǎng)格劃分、邊界條件及計(jì)算方法
    2.4 模型驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 Shell氣化爐結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣化爐穩(wěn)定性的影響
    3.1 Shell氣化爐內(nèi)流場特性
        3.1.1 Shell氣化爐內(nèi)氣固兩相流動特性
        3.1.2 Shell氣化爐壁面顆粒沉積特性
    3.2 Shell氣化爐噴嘴角度對穩(wěn)定性的影響
        3.2.1 Shell氣化爐噴嘴角度對出口氣體顆粒夾帶比例的影響
        3.2.2 Shell氣化爐噴嘴角度對氣化爐壁面顆粒沉積的影響
        3.2.3 Shell氣化爐噴嘴角度對渣口區(qū)旋轉(zhuǎn)氣流強(qiáng)度的影響
    3.3 Shell氣化爐噴嘴高度對穩(wěn)定性的影響
        3.3.1 Shell氣化爐噴嘴高度對出口氣體顆粒夾帶比例的影響
        3.3.2 Shell氣化爐噴嘴高度對氣化爐壁面顆粒沉積的影響
        3.3.3 Shell氣化爐噴嘴高度對渣口區(qū)旋轉(zhuǎn)氣流強(qiáng)度的影響
    3.4 Shell氣化爐高徑比對穩(wěn)定性的影響
        3.4.1 Shell氣化爐高徑比對出口氣體顆粒夾帶比例的影響
        3.4.2 Shell氣化爐高徑比對氣化爐壁面顆粒沉積的影響
        3.4.3 Shell氣化爐高徑比對渣口區(qū)旋轉(zhuǎn)氣流強(qiáng)度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Shell氣化爐結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣化效果的影響
    4.1 噴嘴角度對氣化效果的影響
        4.1.1 噴嘴角度對碳轉(zhuǎn)化率的影響
        4.1.2 噴嘴角度對冷煤氣效率的影響
        4.1.3 噴嘴角度對合成氣產(chǎn)出率的影響
    4.2 噴嘴高度對氣化效果的影響
        4.2.1 噴嘴高度對碳轉(zhuǎn)化率的影響
        4.2.2 噴嘴高度對冷煤氣效率的影響
        4.2.3 噴嘴高度對合成氣產(chǎn)出率的影響
    4.3 氣化爐高徑比對氣化效果的影響
        4.3.1 氣化爐高徑比對碳轉(zhuǎn)化率的影響
        4.3.2 氣化爐高徑比對冷煤氣效率的影響
        4.3.3 氣化爐高徑比對合成氣產(chǎn)出率的影響
    4.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)與工藝參數(shù)交互作用對氣化效果的影響
        4.4.1 響應(yīng)面法簡介
        4.4.2 響應(yīng)面模型構(gòu)建
        4.4.3 參數(shù)交互作用分析
        4.4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Shell干煤粉氣化的模擬與分析[J]. 劉建峰,鄧蜀平,蔣云峰,劉永.  化工進(jìn)展. 2014(S1)
[2]殼牌粉煤氣化爐渣屏結(jié)渣原因探討[J]. 吳昌保,宋星星,汪永慶,高亮波.  大氮肥. 2014(02)
[3]煤基多聯(lián)產(chǎn)中兩種煤氣化工藝的模擬與性能比較[J]. 劉傳亮,朱志劼,范雪飛,陳洪溪,危奇.  潔凈煤技術(shù). 2014(02)
[4]我國潔凈煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀與存在的問題及發(fā)展趨勢(下)[J]. 梁永煌,游偉,章衛(wèi)星.  化肥工業(yè). 2014(01)
[5]Shell干煤粉氣流床氣化爐數(shù)值模擬研究[J]. 倪建軍,崔潔,張建文,池國鎮(zhèn),程相宣.  鍋爐技術(shù). 2014(01)
[6]我國潔凈煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀與存在的問題及發(fā)展趨勢(上)[J]. 梁永煌,游偉,章衛(wèi)星.  化肥工業(yè). 2013(06)
[7]Shell氣化爐渣池堵渣機(jī)理分析[J]. 林雯,趙錦波,梁欽鋒,劉海峰,龔欣.  化學(xué)工程. 2013(09)
[8]氣流床煤氣化爐內(nèi)流動、混合與反應(yīng)過程的研究進(jìn)展[J]. 王輔臣.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[9]粉煤氣化工藝過程的模擬研究[J]. 崔潔,熊浪,沈克宇,夏同偉,曹楓,朱惠春,張世程.  煤化工. 2013(02)
[10]Shell粉煤氣化爐堵渣問題探討[J]. 程更新.  大氮肥. 2013(02)

博士論文
[1]氣流床氣化爐內(nèi)顆粒流動模擬及分區(qū)模型研究[D]. 李超.華東理工大學(xué) 2013
[2]氣流床煤氣化工藝性能穩(wěn)健優(yōu)化與控制研究[D]. 張進(jìn)春.中南大學(xué) 2011
[3]氣流床煤氣化爐數(shù)值模擬及顆�！獪u團(tuán)作用建模研究[D]. 吳玉新.清華大學(xué) 2007

碩士論文
[1]TEXACO氣化爐氣化過程數(shù)值模擬研究[D]. 孔德峰.重慶大學(xué) 2008



本文編號：3678512