Modélisation

À l’appui de la recherche sur la gazéification menée au Centre de la technologie de l’énergie de CANMET (CTEC), nous travaillons à l’élaboration d’une capacité de modélisation de la gazéification à l’aide de la dynamique des fluides numérique. Cette capacité de modélisation complètera le programme expérimental à l’échelle pilote de conception, mise à l’essai et fonctionnement des gazogènes au charbon actuels et de la prochaine génération. Les modèles de la DFN peuvent nous éclairer sur le fonctionnement interne d’un gazogène en donnant une représentation détaillée des caractéristiques de l’écoulement des fluides, du transfert de chaleur et de la réaction chimique. Étant donné que les nouveaux modèles de gazogène nécessitent généralement de l’oxygène pur et des pressions de fonctionnement élevées, il peut se révéler difficile d’obtenir des données expérimentales dans les zones de réaction de l’unité. Les données de la DFN, qui sont générées par des calculs informatisés, peuvent être utiles pour expliquer le rendement de la conception d’un gazogène et nous guider dans la recherche de l’optimisation du fonctionnement.

Mise au point d’une capacité de modélisation de la gazéification

Les chercheurs du Centre de la technologie de l’énergie de CANMET (CTEC) examinent et évaluent différentes méthodes de modélisation de la DFN afin de simuler le processus de gazéification. Les résultats du modèle du gazogène à l’échelle pilote se trouvant à notre installation  se comparent bien d’un point de vue qualitatif avec les observations expérimentales et fournissent de l’information à l’appui de la conception du système d’injection. À mesure que d’autres mesures quantitatives seront disponibles, d’autres études de validation seront menées. L’objectif est de mettre au point une capacité bien validée de la modélisation de la gazéification qui pourra être utilisée pour appuyer les activités de recherche à l’échelle pilote et permettre la conception d’un gazogène à l’échelle industrielle.

Partenariat international

Les chercheurs du CTEC ont également établi une collaboration avec le Thermal Power Research Institute (TPRI) Hyperlien externe(en anglais seulement) en Chine. Le TPRI est le centre technique qui appuie le programme chinois GreenGen Hyperlien externe (en anglais seulement) pour une démonstration du cycle combiné à gazéification intégrée (CCGI) avec captage et séquestration de CO2. Ils sont présentement affairés à la conception d’un gazogène de 250 MW à l’échelle industrielle qui sera mis en service en 2009. Nous utiliserons des données générées par le TPRI à l’aide de leur gazogène de 10 MW à l’échelle pilote afin de perfectionner et de valider les modèles de gazéification de la DFN.

Géré par CanmetÉNERGIE au centre de recherche d'Ottawa (Ontario).

Photo du gazogène à haute pression et à échelle pilote. On peut apercevoir les orifices de mesure le long de l’appareil.

Gazogène à l’échelle pilote

Prévisions du profil des températures par modélisation à base de dynamique computationnelle des fluides.

Résultats du modèle d’un gazogène à l’échelle pilote

Photo du gazogène de 10 MW installé au Thermal Power Research Institute de Xi’an, en Chine.

Gazogène de 10 MW à Xi’an, en Chine