刘 刚，付伟贤，陈 峰，高 明，刘 健

    (新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室 河北廊坊 065001)

    粉浆耦合气化技术是指在气化炉内同时喷入煤粉和水煤浆，通过调节粉浆投料比例和炉侧喷嘴的入射角度改变炉内气固流动情况及反应结果，实现煤粉和煤浆的高效共气化。与水煤浆气化技术相比，该气化技术的煤种适应性更加广泛，单位产品原料煤耗、氧耗下降，有效气含量增加；与常规粉煤气化技术相比，可采用自有粉煤高压密相输送技术，可将气化压力提高至6.5 MPa。

    如图1所示，粉浆耦合气化技术的特征炉型之一是在气化炉顶部设置煤粉喷嘴，并在距离顶部喷嘴一定位置的平面上设置4只水煤浆喷嘴，通过调节炉侧喷嘴的入射角度改变炉内气固流动情况及反应效果。

    图1 粉浆气化炉结构示意

    为了深入分析粉浆耦合气化撞击流动的流场特性，采用商业CFD计算软件FLUENT并结合用户自定义函数(UDF)对粉浆气化炉进行数值模拟，详细分析改变炉侧喷嘴入射角度对其气化性能的影响。

    1 数值模型

    1.1 边界条件

    为了便于计算，选取1/4气化炉进行计算，吴玉新等[1]已证实该方法的可靠性。粉浆气化炉主要边界见图2，边界条件设置汇总见表1。

    1.2 燃料性质

    入炉煤的工业分析和元素分析如表2所示(质量分数)，入炉水煤浆质量分数为60%。煤粉粒径采用均一粒径分布，统一为7.510-5m。

    图2 粉浆气化炉主要边界

    表1 边界条件设置汇总 ......