氣泡修正多尺度曳力模型的鼓泡流化床生物質氣化分析

陳巨輝，殷維杰，王帥，于廣濱，胡汀，林楓

（1哈爾濱理工大學機械學院，黑龍江 哈爾濱 150080；2哈爾濱第703研究所燃氣輪機室，黑龍江 哈爾濱150036；3哈爾濱工業大學能源科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150001）

氣泡修正多尺度曳力模型的鼓泡流化床生物質氣化分析

陳巨輝1,2，殷維杰1，王帥3，于廣濱1，胡汀2，林楓2

（1哈爾濱理工大學機械學院，黑龍江 哈爾濱 150080；2哈爾濱第703研究所燃氣輪機室，黑龍江 哈爾濱150036；3哈爾濱工業大學能源科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150001）

以雙流體模型為框架，氣泡修正多尺度曳力模型描述介觀尺度作用影響，結合化學反應動力學方法建立生物質氣化模型，模擬了鼓泡流化床內生物質氣化過程。采用氣泡修正多尺度曳力模型考慮了介觀尺度影響，使氣固異相反應增強，模擬結果更接近實驗值。模擬結果給出了顆粒濃度、速度矢量瞬時分布、氣體組分摩爾分數瞬時分布及碳和灰分的質量分數瞬時分布特性。分析了氧當量比對鼓泡流化床生物質氣化過程的影響。總體上，氣體產量隨著氧當量比的增加而減小。經分析得出，H2和CH4的產量與氧當量比有著較高的相關性，擬合優度都在0.99以上；對于CO和CO2，則用三次多項式擬合時能有較好擬合優度。并且，CO隨著氧當量比的增加先下降較快，然后平緩，最后再次較快下降。而CO2的下降趨勢則與CO正好相反，先平緩，后下降快，最后再次平緩。

氣泡修正多尺度曳力模型；雙流體模型；氧當量比；生物質氣化；鼓泡流化床

隨著化石能源日益枯竭及燃煤污染物排放嚴重等問題的出現，生物質作為一種可再生清潔能源得到了廣泛的關注。……