双流化床生物质气化的三维全循环数值模拟

作     者：孔大力 罗坤 林俊杰 王帅 胡陈枢 李德波 樊建人 KONG Dali;LUO Kun;LIN Junjie;WANG Shuai;HU Chenshu;LI Debo;FAN Jianren

作者机构：浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027 广东电科院能源技术有限责任公司广东广州510080 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2019年第70卷第8期

页      面：3167-3176页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：MP-PIC 双流化床 生物质气化 数值模拟 

摘      要：基于多相质点网格方法(multi-phase particle-in-cell,MP-PIC)对工业尺度的双流化床生物质气化过程进行了三维全循环数值模拟。其中,在拉格朗日框架下求解颗粒团运动,采用大涡模拟法(large-eddy simulation, LES)求解气相湍流,同时考虑复杂的气固耦合以及生物质的热解、气化、均相/异相反应。首先,通过独立性检验确定了计算所需的最佳网格数与计算颗粒数,且模拟结果和实验结果对比良好。其次,揭示了流化床内生物质气化过程中的气固流动特性及气体组分分布规律,研究了床内温度、生物质粒径、曳力模型等因素对产物气体组分分布的影响。结果表明:温度升高,出口处的CO摩尔分数增加,而其余组分都减小;较小生物质粒径的气化效果要优于较大的生物质颗粒粒径;曳力模型对各产物气体组分的摩尔分数几乎无影响。