进气速度对秸秆热解流化床炉温度场的影响
Effect of Inlet Gas Velocity on Temperature Field in Straw Pyrolysis Fluidized Bed Furnace
DOI: 10.12677/mos.2026.159132, PDF,    科研立项经费支持
作者: 于静怡*, 闻宏林#, 岳 悦:辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁 抚顺
关键词: 秸秆热解流化床炉进气速度温度场数值模拟Straw Pyrolysis Fluidized Bed Furnace Inlet Gas Velocity Temperature Field Numerical Simulation
摘要: 为优化秸秆热解流化床炉的热工性能,探究进气速度对炉内气固两相流态及温度场分布的影响规律,本文采用ANSYS Fluent软件建立流化床炉二维仿真模型,模拟分析0.5 m/s、1.0 m/s、1.5 m/s三种进气速度下炉内石英砂与秸秆颗粒的固含率分布及温度场演化特征。结果表明:进气速度为1.0 m/s时,炉内颗粒流化状态稳定,气固混合均匀,秸秆颗粒温升响应速度快,5 s内即可达到热解温度,炉腔整体温度分布均衡,无局部过热或温升滞后现象,综合传热与热解效果最优。本研究为秸秆热解流化床炉运行参数优化提供了工程参考依据。
Abstract: To optimize the thermal performance of straw pyrolysis fluidized bed furnaces and investigate the influence of inlet gas velocity on gas-solid two-phase flow dynamics and temperature field distribution within the furnace, a two-dimensional simulation model of fluidized bed furnace was established using ANSYS Fluent software. The study analyzed solid content distribution and temperature field evolution characteristics of quartz sand and straw particles under three inlet gas velocities: 0.5 m/s, 1.0 m/s, and 1.5 m/s. Results demonstrated that at 1.0 m/s inlet gas velocity, the particle fluidization state remained stable with uniform gas-solid mixing. Straw particles exhibited rapid temperature rise response, reaching pyrolysis temperature within 5 seconds. The furnace chamber achieved balanced temperature distribution without localized overheating or temperature lag, achieving optimal combined heat transfer and pyrolysis efficiency. This research provides engineering references for operational parameter optimization in straw pyrolysis fluidized bed furnaces.
文章引用:于静怡, 闻宏林, 岳悦. 进气速度对秸秆热解流化床炉温度场的影响[J]. 建模与仿真, 2026, 15(9): 38-51. https://doi.org/10.12677/mos.2026.159132

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