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摘要
气流床气化技术作为煤炭清洁高效利用的一种途径，在国内外广泛应用，然而以往的诸多气化炉模拟研究，忽视了炉内颗粒流的潜热释放。本文针对气流床气化炉废锅内的煤灰颗粒相变进行了研究，基于煤灰特征温度、煤灰DSC以及等价比热法建立了熔融颗粒相变模型，该模型可以定量描述熔融颗粒的潜热释放速率以及进行颗粒温度的预测，将模型与CFD耦合，并使用Fluent软件对高温熔融颗粒携带流的冷却过程进行了数值计算。模拟结果表明：颗粒相变会在气化炉中局部区域提高射流速度，同时减弱气流速度的衰减趋势；煤灰相变释放的潜热可延缓中心射流温度和颗粒温度的下降，中心部分的射流和颗粒，相较于无相变工况，温度高约170 ℃，同时射流的外围回流区气温升高；射流衰减期会产生更多处于相变态的颗粒，在射流两侧以及壁面附近会积聚大量高温相变态颗粒，属于废锅内部的高危区域。
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单位浙江大学; 能源清洁利用国家重点实验室
