超临界水煤气化过程换热器沉积状况数值模拟研究

摘要：建立了超临界水煤气化换热器在超临界水与煤颗粒体系下的三维瞬态 CFD 模型，利用 IAPWS物性数据库计算超临界水的物性，应用 CFX 软件模拟研究了竖直放置的超临界水煤气化管壳式换热器的管箱在不同进料条件和换热器结构下的沉积状况并对其结构进行了优化。利用已有的实验结果对模型进行了验证。研究表明，立式换热器管箱垂直进料在减少颗粒沉积方面优于侧边进料和倾斜进料，合适的管箱高度可以减少颗粒的沉积，应尽量减少1 mm 以上的大颗粒的含量。研究结果对超临界水煤气化过程中使用的换热器的研究设计具有一定的理论意义和工程实用价值。

关键词：超临界水 多相流 数值模拟 

单位：湖南省邵阳市燃气管理办公室 湖南邵阳422000