Численное исследование режимов газификации угля и биомассы в поточном газогенераторе с парокислородным дутьем

Abstract

Процесс газификации биомассы (древесной, сельскохозяйственной и т. д.) может быть неустойчивым из-за низкой теплоты сгорания, а также сопровождаться образованием значительного количества смолы. Поэтому добавление угля способствует повышению эффективности переработки биомассы. С другой стороны, высокая реакционная способность биомассы может способствовать стабилизации режимов горения и газификации низкореакционных топлив, таких как угли высокой степени метаморфизма или коксовые остатки нефтепереработки. Совместная газификация топлив с существенно отли- чающимися свойствами не только смещает оптимальные режимы работы газогенератора (по удельному расходу окислителя и условиям шлакования), но и существенно влияет на процессы, связанные с подготовкой горючего газа к использованию в камере сгорания или каталитическом реакторе. В работе про- ведено численное исследование стационарных режимов газификации угольной пыли с добавлением биомассы в поточном газогенераторе с парокислородным дутьем. Получены расчетные зависимости эффективности процесса от управляющих параметров: доли биомассы в смеси с углем и удельного рас- хода кислорода. The biomass (wood, agricultural, etc.) gasification can be unstable due to low calorific value, as well as accompanied by a significant amount of tars. Therefore, the addition of coal enhances the processing of biomass. On the other hand, the high reactivity of biomass can contribute to the stabilization of combustion and gasification regimes of low-reaction fuels, such as high grade coals or residue petroleum coke. Co-gasification of the fuels changes optimal gasifier operating modes (by specific consumption of oxidizer and slag conditions), and influences the processes associated with the preparation of producer gas for use in a combustion chamber or catalytic reactor. The stationary modes of gasification of coal dust with the addition of biomass in a entrainedflow generator with steam-oxygen blowing have been numerically studied. The calculated dependencies of the process efficiency on the control parameters are obtained: the fraction of biomass in the mixture with coal and the specific consumption of oxygen.