Численное исследование процесса газификации в пилотном кислородном поточном газификаторе

Abstract

Metallurgy need of a large number of electricity is advisable to cover by the modern energy technologies, one of which is the solid fuel gasification. Numerical study of characteristics of pilot one-stage oxygen gasifier "NPO CKTI" under pressure with dry fuel delivery powdered solid fuel is described in the report. Numerical modeling of the units carried out using computational fluid dynamics (CFD) method. The geometry of the studied gasifier was simplified to the segment of 45 degrees for reducing of computation time. the research of computational grid was carried out, the optimal grid for further calculations was chosen. Modeling of the process flow gasification was carried out and the results was analyzed. The study showed that the gasification process does not achieve a full equilibrium in this plant. For the complete gasification is needed to do the plant longer or to add a swirling flow.

Потребности металлургии в большом количестве электроэнергии целесообразно покрывать с использованием современных энергетических технологий, одной из которых явля-ется газификация твёрдого топлива. В докладе описывается численное исследование особенностей работы пилотного одноступенчатого кислородного газификатора ООО «НПО ЦКТИ» под давлением с сухой подачей угольной пыли. Численное моделирование работы установки проведено с использованием метода вычислительной гидродинамики CFD. Для сокращения времени расчёта геометрия исследуемого газификатора была упрощена до сегмента в 45 градусов. Произведено исследование расчетной сетки, выбрана наиболее оптимальная сетка для дальнейших расчетов. Произведено моделирование процесса поточной газификации и проанализированы результаты. Исследование показало, что в процессе газификации реагирующая смесь не достигает состояния химического равновесия, а значит требуется удлинение установки или закрутка потока.