CO2不同效应对富氧煤焦燃烧特性的数值分析

摘要

采用考虑炭颗粒表面氧化还原反应(C-O2、C-CO2)以及气相CO-O2反应的连续膜模型研究了不同燃烧气氛(O2/CO2、O2/N2)下煤焦颗粒表面温度和反应速率的变化规律.同时,采用一定比例的Ar代替CO2来调节颗粒温度从而定量分离O2浓度效应、CO2化学效应和热效应对煤焦颗粒燃烧过程的影响.对O2/CO2气氛下煤焦颗粒燃烧的连续膜模型进行了验证,与已有的实验结果符合较好.研究结果表明,在21％氧浓度下,O2/CO2气氛下煤焦颗粒表面温度比O2/N2气氛下低415K;着火后O2/CO2气氛下煤焦颗粒表面总反应速率由于颗粒温度的降低与C-CO2反应速率增加的相反影响而略低于O2/N2气氛.而在煤焦颗粒燃烧过程中,O2浓度效应占据着主导作用,热效应其次,而CO2化学效最低,其三者的相对贡献率分别为82.1％、11.2％和6.7％.