气化炉废锅积灰结渣是个有趣而富有挑战的难题!

煤气化技术从煤炭清洁利用角度为实现“双碳”目标提供了重要的技术选择，辐射式合成气冷却器在煤气化工艺的热量回收过程中起着至关重要的作用，然而冷却器易受壁面结渣问题干扰，使得气化炉被迫降负荷运行甚至停车。近年来，随着工业的发展，对辐射式合成气冷却器性能的要求进一步提高，为了在提高冷却器换热效率的同时保证设备的紧凑性，带有径向水冷屏的辐射式合成气冷却器（如图1所示）应运而生。但由于径向水冷屏呈辐射状由冷却器内筒向中轴线延伸的特殊结构，进一步增大了其与灰渣颗粒的接触概率，另一方面，增设径向水冷屏后使得冷却器内部气固两相流场更加复杂。研究其内部的灰渣动态沉积特性对于解决辐射式合成气冷却器结渣问题具有重要的指导意义。

图1 辐射式合成气冷却器结构示意图

研究小组建立了辐射式合成气冷却器中多相流动换热和颗粒动态沉积数值模型，对辐射式合成气冷却器中的气固两相流动传热和灰渣颗粒的动态沉积特性进行了研究，得到了辐射式合成气冷却器中气固两相流场和温度场特征，分析了辐射式合成气冷却器不同位置处的沉积厚度及灰层表面温度随运行时间的变化特性，进一步研究了冷却器的结构和运行参数对灰渣动态沉积特性的影响规律。研究结果对于辐射式合成气冷却器的结构设计和运行调整具有指导意义。

目前，研究论文“Numerical study on dynamic ash deposition and heat transfer characteristics of Radiant Syngas Cooler”被国际期刊Energy接收发表。论文的第一作者为硕士研究生熊瑶。