O_2/N_2高温气氛下单颗粒煤焦反应行为特性数值模拟

作     者：薛志村 郭庆华 龚岩 于广锁 XUE Zhicun GUO Qinghua GONG Yan YU Guangsuo

作者机构：煤气化及能源化工教育部重点实验室(华东理工大学)上海市徐汇区200237 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2017年第37卷第20期

页      面：5987-5994页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51406056) 中央高校基本科研业务费专项资金(222201514336 222201414030) 上海市浦江人才计划(15PJD011)~~ 

主　　题：O2/N2高温气氛 单颗粒煤焦 行为特性 结构模型 数值模拟 传热 传质 

摘      要：为探究煤焦颗粒反应行为特性,对高温O_2/N_2气氛中运动的单颗粒煤焦进行数值模拟研究。采用规则球形、不规则球形和多孔球形3种单颗粒煤焦结构模型耦合单颗粒煤焦反应模型,研究环境温度和O_2浓度对温度分布、组分分布和反应速率的影响。模拟结果与实验研究结果基本吻合,表明模型能有效描述单颗粒煤焦反应特性。结果表明,当环境温度升高,火焰层高温区域扩张但不发生迁移,碳消耗速率增大,颗粒内部CO_2摩尔分率降低,CO摩尔分率升高;当O_2浓度升高,火焰层高温区域扩张并向颗粒下方迁移,碳消耗速率近似线性增大,颗粒内部CO_2、CO摩尔分率均升高。