O2/CO2气氛下混煤燃烧及污染物排放特性实验研究

摘要

现阶段，煤粉混烧是实现电厂经济运行、减少污染物排放、提高煤炭资源合理利用的有效措施。O2/CO2燃烧技术能有效减少NOx、SO2的排放，且对烟气中的CO2进行捕集及封存，应用前景广阔。本文以某电厂所用印尼褐煤、大同烟煤及其所采用的掺混比下的混煤（60%烟煤+40%褐煤）为研究对象，在热重分析仪和一维沉降炉上进行O2/CO2气氛下混煤燃烧及污染物排放特性实验研究。
　　应用热重分析仪对混煤的燃烧特性进行了研究，探讨了V（O2）/V(CO2)体积比、褐煤掺混比、升温速率对煤粉燃烧特性的影响。结果表明：混煤燃烧曲线的变化规律相同，随褐煤掺烧比的增大，着火温度和燃尽温度均减小，综合燃烧指数变大。O2/CO2气氛下，随着氧体积分数由20%增至50%，着火温度和燃尽温度降低，降幅不明显，综合燃烧指数增大。混煤在20%O2/80%CO2气氛下着火温度及燃尽温度比空气气氛下高10℃左右；30%O2/70%CO2气氛下，混煤着火温度比空气下高3℃，工程中 O2/CO2气氛下30%氧体积分数作为最合理体积分数是正确的。随着升温速率由10℃/min增至40℃/min，着火温度、燃尽温度和综合燃烧指数均增大，增幅明显，即煤粉的燃烧特性对升温速率敏感。
　　在一维沉降炉上对褐煤、烟煤和混煤的的污染物排放特性进行了研究，探讨过量空气系数、CO2质量浓度、燃料比FC/V、温度对NO、SO2排放特性的影响。结果表明：随α由0.8增至1.4，NO和SO2的排放质量浓度均越来越高，CO的排放质量浓度均越来越低，烟气中CO的质量浓度越高，NO和SO2的质量浓度就越低。O2/CO2下NO和SO2排放质量浓度比O2/N2下低约30%~40%和10%。在O2/CO2气氛下，随着CO2质量浓度由20%增加至50%，NO和SO2排放质量浓度均逐渐降低，变化幅度均不大，当氧量一定时，单纯提高CO2质量浓度来达到NO和SO2的减排效果不好。随着温度的升高，NO和SO2排放质量浓度均增大；不同气氛、不同升温段，NO、SO2排放质量浓度曲线斜率变化显著不同。在低、高温下，随FC/V的增大，NO排放质量浓度变化趋势不同，而SO2排放质量浓度变化趋势一致，均逐渐增大。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2国内外的研究动态

1.3本文的主要研究内容

第2章 实验系统及测试方法

2.1 引言

2.2 实验样品

2.3实验系统简介

2.4实验方法及设计工况

2.5 煤粉燃烧特性实验数据处理

2.6煤粉污染物特性实验数据处理

2.7本章小结

第3章 混煤在O2/CO2气氛下燃烧特性

3.1 引言

3.2 不同掺混比下混煤燃烧特性

3.3 不同V（O2）/V(CO2)下混煤燃烧特性

3.4 不同升温速率下混煤燃烧特性

3.5 本章小结

第4章 煤粉在O2/CO2气氛下NO排放特性

4.1 引言

4.2 过量空气系数对NO排放的影响

4.3 CO2质量浓度对NO排放的影响

4.4 温度对NO排放的影响

4.5 燃料比FC/V对NO排放的影响

4.6本章小结

第5章 煤粉在O2/CO2气氛下SO2排放特性

5.1 引言

5.2 过量空气系数对SO2排放的影响

5.3 CO2质量浓度对SO2排放的影响

5.4 温度对SO2排放的影响

5.5 燃料比FC/V对SO2排放的影响

5.6本章小结

第6章 全文小结及展望

6.1全文小结

6.2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果