4-闫洪明-工艺喷嘴模拟和优化-_20240715.pdf

1、水煤浆气化炉和工艺喷嘴水煤浆气化炉和工艺喷嘴”颗粒颗粒-流流体体“动力学动力学CPFDCPFD数值模拟和优化数值模拟和优化闫洪明（博士闫洪明（博士/总工）总工）20232023年中国国家外专局引进的国外高端技术人才年中国国家外专局引进的国外高端技术人才王晓伟王晓伟 （公司创始人，总经理）（公司创始人，总经理）陕西鑫立喷嘴研制开发有限公司陕西鑫立喷嘴研制开发有限公司（西安市院士专家工作站）（西安市院士专家工作站）第六界全国设备管理与技术创新成果交流大会，陕西榆林，7月17-19日，2024陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明和王晓伟2024-7-311陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明和王晓伟目录

2、目录CONTENTS0101陕西鑫立公司和西安市院士陕西鑫立公司和西安市院士专家站专家站0202工程核心问题，创新点，工程核心问题，创新点，CPFDCPFD软件包，进展情况软件包，进展情况0404横置式四喷横置式四喷CPFDCPFD模型模型-工工业应用初步结果业应用初步结果0303单喷嘴工作性能的诊断单喷嘴工作性能的诊断-等等值面技术和优化后的效果值面技术和优化后的效果0505单喷单喷CPFDCPFD模型模型-和工业应和工业应用初步结果用初步结果0606结论结论2024-7-312陕西鑫立公司和西安市院士专家站陕西鑫立公司和西安市院士专家站2024-7-313陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明

3、和王晓伟陕西鑫立西安市院士专家工作站闫红明和王晓伟2024-7-314陕西鑫立公司陕西鑫立公司2024-7-315陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明和王晓伟陕西鑫立喷嘴研制开发有限公司简介l陕西鑫立喷嘴公司（自1996年）设备产品遍布全国13个省31个市有60余家用户；l工艺喷嘴由单一的三流道研制开发出四流道、五流道，现有水夹套工艺喷嘴发明专利和其他气化相关实用新型专利共14项；l顶置世界首台套最大的单喷式日投煤量3000吨（干煤）水夹套冷却工艺喷嘴处于国际领先地位,直径DN300,14寸，本体总长度4m；l设备产品还包括激冷环，上升管，下降管和下渣口，压力容器，等；l2022年10月12号获

4、得国家级“高新技术企业”证书；l2023年10月建立陕西鑫立西安市院士专家工作站；2024-7-316陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明和王晓伟2024-7-316Water jacket cooling process nozzle for delivery and its parts2024-7-31陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明和王晓伟7工程核心问题和仿真模拟水煤浆气化炉工艺喷嘴是水煤浆加压气化工艺的“心脏”，是目前影响我国许多水煤浆气化装置安全和长周期运行的最核心的短板。仿真模拟可使喷嘴结构优化并设计新喷嘴，改善喷嘴的雾化状态，减少喷嘴压差波动，延缓随运行时间喷嘴压差波动加剧的现象

5、。从而延长喷嘴的使用寿命，更长周期运行，减少带出物的损失，增加碳的转化率和有效气含量。世界首次采用更适合与煤相关化工工艺的Barracuda CPFD（Computational Particle Fluid Dynamics）“颗粒-流体”动力学软件包模拟水煤浆气化炉和其工业实际尺寸的工艺喷嘴；世界首创运用等值面技术来诊断出正在运行的工艺喷嘴状态及性能，并通过模拟做出喷嘴优化；首创采用CPFD模型设计新喷嘴，代替传统的一维设计方法；发明专利：横置式（四喷）工艺喷嘴的改造，带有静态螺旋进料器装置，工业应用初见成效。鑫立西安市院士专家站创新点陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明和王晓伟2024-7

6、-319创新点1：Barracuda CPFD 和 Ansys Fluent CFD 的对比模拟功能Barracuda CPFDAnsys FLUENT CFD颗粒-流体系统可行困难颗粒浓度密相（颗粒浓度可达80%)稀相（颗粒浓度10%)模拟煤气化三维二维或“拟三维计算速度工业产品级别:一至两周稳定性和收敛性问题，时间更长化学反应可靠和便捷复杂和难度很大模拟工业量级问题流化床煤气化,等煤有关的不可行2024-7-31陕西鑫立西安市院士专家工作站闫洪明和王晓伟10CPFD仿真模拟水煤浆气化炉和工艺喷嘴工作进展情况更接近气化炉实际运行工况的模拟结果很受欢迎，客户需求量巨大，自2023年7月，完成的