导　　师： 于广锁

学科专业： H1702

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华东理工大学

摘　　要： 基于实验室规模的多喷嘴对置式水煤浆气化炉,对水煤浆气化的热态行为进行研究,利用Malvern激光粒度仪、红外煤质分析仪、SEM/EDS表征气化炉内颗粒物的粒径分布和组成,并结合固定碳含量分析不同氧碳比、气化炉不同轴向位置颗粒物的形成过程。将热氧技术引入煤气化工艺中,基于火焰图像和颗粒物的性质对热氧气化工艺的可行性进行初步研究。四喷嘴水煤浆气化火焰的轮廓清晰,形成的撞击火焰区被约束在炉膛中心；随着氧碳比的增大,撞击区和炉膛背景的亮度均增大；气化炉内温度分布沿气化炉轴向存在显著差异,撞击火焰区温度明显高于管流区,喷嘴平面以上温度略高于喷嘴平面以下；氧碳比为1.0时,有效气(CO+H2)的含量最高。喷嘴的雾化效果不佳直接导致了炉内颗粒物的粒径普遍高于原煤粒径；沿气化炉轴向向下,颗粒物的固定碳含量和平均粒径逐渐减小,焦炭颗粒的破碎和燃烧是导致颗粒物粒径减小的主要原因,而矿物质破碎对粒径减小的贡献不大。从撞击火焰区到管流区运动过程中焦炭的破碎程度高于管流区,撞击火焰区与管流区所消耗的固定碳量之比约为2：1。相对于两喷嘴气化而言,四喷嘴气化撞击火焰区更明显,颗粒物的燃尽率更高；在等氧碳比、等氧速的前提下,操作负荷的增大使得撞击火焰区的面积增大,颗粒物燃尽率更高。在敞开空间下,热氧只能够点燃一部分水煤浆。与敞开空间相比,炉膛的封闭空间能有效降低热氧温度和浓度的衰减对燃料燃烧的影响,氧气流量的改变对火焰形态的影响更显著。随着氧气流量的增大,热氧柴油火焰长度减小,热氧煤浆火焰长度增大。相对于常温氧气,热氧火焰更短,稳定性更高；水煤浆气化时,在距喷嘴相等的距离处,热氧颗粒物的粒径和固定碳含量均小于常温氧气；随着与喷嘴距离的增大,常温氧气气化与热氧气化颗粒物在固定碳含量和粒径上的差异逐渐减小

关 键 词： 气流床煤气化 多喷嘴对置式气化炉 颗粒物 焦炭破碎 热氧

分 类 号： [TQ546]

领　　域： [化学工程]