煤粉流态化预热气态组分CO/CO2生成转化特性研究

摘要

基于循环流化床预热的燃烧系统是一种新型的清洁燃烧技术,其流态化预热后煤气中CO/CO2比值对后续燃烧和排放影响较大,研究正确反映CO/CO2比值的焦炭燃烧模型有助于进一步了解该流态化预热过程.笔者基于燃料流态化预热转化过程,研究典型的预热空气富氧气氛(O2/N2)、富氧气氛(O2/CO2)以及燃料种类变化对预热后气态组分中CO/CO2生成转化特性的影响,分析现有焦炭燃烧模型与流态化预热过程的匹配程度.试验数据和模型预测对比分析表明,空气富氧气氛下,氧气浓度从21％增至28.2％的过程中,神木半焦流态化预热过程产生的预热气体中CO2占比减少,CO占比增多,CO/CO2比值从0.81增至1.45;神木烟煤在该气氛预热时,各参数与神木半焦呈现同样的变化趋势,且随氧气浓度从21.0％增至24.4％,CO/CO2比值从0.51增至0.76.富氧气氛时神木半焦预热产生的CO与神木烟煤相比产量更高,CO/CO2比值随氧气浓度增大而增大,但与空气富氧气氛下相比递增幅度较小.神木烟煤预热气体组分CO/CO2的试验数据与Tognotti提出的焦炭燃烧模型预测值吻合度最高,富氧气氛下试验与预测结果误差在9％以内.