基于H_(2)S生成简化动力学模型的富燃料煤粉燃烧数值模拟研究(英文)

作     者：马红和 朱旭东 李春玉 周璐 崔志刚 CHEWJiaWei MA Honghe;ZHU Xudong;LI Chunyu;ZHOU Lu;CUI Zhigang;CHEW Jia Wei

作者机构：太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024 中国科学院山西煤炭化学研究所山西省太原市030001 南洋理工大学化学与生物医学工程学院新加坡637459 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2021年第41卷第9期

页      面：3240-3249页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：Major Special Projects of Science and Technology in Shanxi Province(20201102006) The National Natural Science Foundation of China(51706151) 

主　　题：H_(2)S生成 简化动力学模型 煤粉 富燃料燃烧 数值模拟 

摘      要：富燃料燃烧过程中,燃煤锅炉的水冷壁附近容易形成高浓度的H_(2)S,引发高温腐蚀。为准确计算炉膛中H_(2)S的浓度分布,并且尽量少占用计算资源,有必要发展H_(2)S生成的简化动力学模型。因此,提出H_(2)S生成的简化动力学模型,包括10种含硫组分和30个基元反应,并将该模型与计算流体动力学模型耦合,利用Ansys Fluent软件开展了富燃料煤粉燃烧的数值模拟研究。结果显示,SO_(2)、H_(2)S和COS浓度较高,在CO和H_(2)的作用下,SO_(2)可被还原为H_(2)S和COS;CS_(2)浓度虽然较低,但是对于H_(2)S的生成有重要影响。对比发现,由该模型计算得到的煤粉燃烧炉中主要组分(CO、H_(2)、CO_(2)和O_(2)等)的浓度与实验结果吻合较好,最大误差不超过10%;含硫组分(SO_(2)、H_(2)S、COS和CS_(2))浓度的计算值与实验值的最大误差小于13%。所以,该简化模型可用于富燃料燃烧过程中H_(2)S浓度的计算。