热科学与技术

作者：李冉,卢伟,杨震,段远源

单位：清华大学,清华大学,清华大学,清华大学

关键词：Shell气化炉,渣层物性,负荷响应,惯性时间常数,

基金：国家科技重大专项

针对限制整体气化联合循环发电系统的关键单元，本文建立了合成气生产过程仿真模型，针对不同负荷过程，模拟了系统动态变化过程，分析了不同煤渣特性对应的炉膛内参数的动态行为，获得了负荷响应过程中合成气参数变化规律和炉内惯性的大小。结果表明液态比热容直接影响固液之间的传质，造成排渣量的大幅上升，导致炉内储热能力下降，温度升高。熔融温度越高，平衡时间越长，系统惯性越大。固态渣层比热容增大，排渣量降低，但不影响最终厚度。氧煤比是影响合成气生产过程负荷响应的关键参数，负荷升高，氧煤比的降低导致出口温度下降，渣层厚度提高，进一步增大了炉内热阻，水冷壁壁面温度显著降低。对于炉内参数的负荷响应特点，结果表明了渣层厚度的响应时间远高于温度和成分。而对于不同的物流输入信号，响应曲线的总体变化趋势一致，但考虑输入物流的延迟性后，参数响应曲线斜率下降，同时引起响应曲线的波动。

来源：2026年第1期

《热科学与技术》期刊编辑部

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