富氧燃烧方式下煤粉燃烧特性研究

摘要

全球变暖、温室效应是由于CO2为代表的温室气体的大量排放导致的温室效应的加剧而造成的。在降低CO2排放所带来的影响的策略上，不外乎控制CO2的产生和回收处理。富氧燃烧技术就是在这一背景下提出来的。富氧燃烧技术也称为O2/CO2燃烧技术，或空气分离/烟气再循环技术。富氧燃烧技术不仅能使分离收集CO2和处理SO2容易进行，还能减少Nox排放，是一种能够综合控制燃煤污染物排放的新型洁净燃烧技术。
　　 本文首先综合概述该技术的发展状况和研究现状，以及煤粉燃烧特性的主要研究进展，分析了其中的成果和不足，从而明确了自己的研究思路。继而针对四种不同煤粉，利用热天平研究了其在不同条件下的燃烧状况，观察了O2/CO2 气氛下煤粉的着火与燃尽。在此基础上，针对滴管炉制得的不同温度下的神华、大同煤焦，在热天平上用非等温热重法分析了O2/CO2气氛下的燃烧特性，观察了热解温度对焦活性的影响，以及氧分压对燃烧的影响，得到了各自的表观反应动力学参数，发现大同煤焦的反应处于两个不同的反应阶段，神华煤焦的活性明显高于大同煤焦，且低温焦的反应性比高温焦要好；考虑到CO2气化反应的存在，本文进而用等温热重法研究了两种煤焦的气化反应动力学，发现低温焦气化活性高于高温焦，随着气化温度的升高，神华、大同两种煤焦的气化反应性均增强。