報告書番号

284034

タイトル（和文）

石炭ガス化炉シミュレーションプログラムの開発─反応速度に基く熱物質収支─

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF GASIFIER SIMULATION PROGRAM -MASS & HEAT BALANCE BASED ON REACTION RATE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告は，２段噴流床型，１段噴流床型，テキサコ型のそれぞれの石炭ガス化炉を対象として当所で開発した，出口ガス性状，炉内温度，炭素転換効率等を見積るためのシミュレーションプログラムについて取りまとめたものである。本シミュレーションプログラムは，ガス化炉内の流動特性は考慮せず，気体と石炭粒子は均一に同じ速度で流れるとし，気相一気相反応は平衡で，固相─気相反応は未反応核縮小モデルによる反応速度により解いている。また流れが複雑であると思われるコンバスタ部（バーナー近傍）は集中化近似を行ない，他は微小区間に切って熱物質収支を求めた。又炉に固有の３つの重要なパラメータをおきシミュレーションで考慮していない流動特性をカバーした。本シミュレーションを用いれば，３つのガス化炉の特性を同一の手法で検討することができ有用である。

概要 （英文）

THIS PAPER PRESENTS A SIMULATION PROGRAM DEVELOPED BY CRIEPI FOR THE PURPOSE OF ESTIMATION OF A COMPOSITION OF SYNTHESIS GAS,TEMPERATURE IN GASIFIER,A CARBON CONVERSION RATIO ETC.CONCERNING A 2-STAGE ENTRAINED-BED TYPE,A 1-STAGE ENTRAINED-BED TYPE AND TEXACO TYPE ENTRAINED-BED AS SUBJECT GASIFIERS.IN THIS SIMULATION IT IS ASSUMED THAT THE FLOW CHARACTERISTICS IN THE GASIFIER AREN T CONSIDERED ANDTHAT GAS AND COAL PARTICLES FLOW HOMOGENEOUSLY AT THE SAME VELOCITY.THE GAS-PHASE REACTION ARE ASSUMED TO BE AN EQUILIBRIUM STATE AND THE GAS-SOLID PHASE REACTION IS SOLVED ACCOUNTING A REACTION RATE OF UNREACTEDCORE SHRINKING MODEL.FURTHER THE FLOW OF THE COMBUSTOR ZONE NEAR BURNERS IS EXTREMELY COMPLICATED SO THE COMBUSTOR ZONE IS REGARDED TO BE LUMPED (TCBT).THE DIFFUSER ZONE AND THE REDUCTOR ZONE ARE SLICED INTO MINUTE TIME SECTIONS ALONG THE LENGTHWISE DIRECTION OF THE GASIFIER AND THEHEAT AND MASS BALANCE EQUATIONS ARE SOLVED SUCCESSIVELY. THREE IMPORTANT PARAMETERS PECULIAR TO EACH GASIFIER ARE INTRODUCED TO SUPPLEMENT ANUNCONSIDERED FACTOR OF FLOW CHARACTERISTICS IN THE GASIFIER. TO USE THIS SIMULATION,IT IS POSSIBLE TO EVALUATE VALIDLY THREE DIFFERENT GASIFIERS FEATURES IN THE SAME METHOD.

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