Численное моделирование процесса паровой газификации кокса каменного угля в приборе термогравиметрического анализа

Abstract

Efficiency improvement of syngas generating equipment requires research of coal kinetic characteristics. A promising method for determining the kinetic properties of solid fuels is thermogravimetric analysis (TGA). The TGA device (in particular the furnace) is structurally complex and does not give a complete picture of all aspects of the process, such as aerodynamic features and the distribution of gases in the furnace volume. The method of computational fluid dynamics (CFD) allows to define these parameters. The report modeled the segment of the interior, as well as the space that washes the crucible itself.

Для повышения эффективности работы оборудования, производящего синтез-газ, необходимо проводить исследования кинетических характеристик угля – дешевого и распространенного вида топлива. Перспективным методом определения кинетических свойств твёрдого топлива является термогравиметрический анализ (ТГА). Прибор ТГА (в частности печь) конструктивно сложен и не даёт полного представления обо всех сторонах процесса, таких как аэродинамические особенности и распределение газов в объёме печи. Метод вычислительной гидродинамики (CFD) позволяет определить данные параметры. В докладе моделировался сегмент внутреннего, а также пространства, омывающего сам тигель. Моделировались моменты на 80-ой, 102-ой и 126-ой минутах с начала эксперимента по газификации. Сравнение результатов, полученных для этих трёх случаев, позволило установить характер концентрационных полей каждого из газов.