大规模粉煤气化炉水汽系统水动力模拟研究

吴跃¹，樊强²

1. 神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司研发中心2. 西安交通大学能源与动力学院

摘 要：为评价气化炉水汽系统的水动力安全或优化水汽系统的操作参数,设计了循环系统校核计算迭代流程,开发了适用于干煤粉气流床气化系统的水动力计算软件。采用CFD数值模拟和水动力计算软件相结合的方法,对耗煤量为2 200 t/d的干煤粉气流床气化炉水汽系统进行了研究,获得了大型气流床气化炉烧嘴支撑、水冷壁、排渣口和热裙壁水汽系统的进出口水温、压力、水量和水速等参数值。在此工况下,各水路的热负荷均低于临界热负荷,不会发生水管烧坏的风险。研究结果表明,气化炉水汽系统中不同水路的水量相差较大,如热裙壁的水量为3.211 5 kg/s,水冷壁的水量为91.105 6 kg/s。气化炉汽水系统各支路水速变化不大,变化范围是3.044 4~4.261 0 m/s。气化炉水汽系统各水路入口压力几乎相同,约为5.6 MPa,出口压力约为5.5 MPa。

关键词：气化反应;水汽系统;水动力计算;模拟;过程控制;