氧-燃料燃燒過程中H2O對煤粉燃燒特性的影響.pdf

1、CO2的過量排放引起溫室效應，致使全球氣候變暖，因此CO2的排放控制迫在眉睫。氧/燃料燃燒是一種有效的燃燒中捕集CO2的新型燃燒方式，具有廣闊的應用前景。氧/燃料燃燒過程中，煙氣中具有高濃度的二氧化碳和水蒸氣，由于CO2、H2O與N2的物理化學性質(zhì)不同，所以氧/燃料燃燒中煤粉的燃燒性質(zhì)可能與傳統(tǒng)空氣燃燒存在較大差別。本文主要在沉降爐和熱重反應器上進行煤的熱解和燃燒實驗研究，重點關(guān)注濕式循環(huán)氧/燃料燃燒過程中水蒸氣對煤粉燃燒的影響。分別從

2、煤粉燃燒的兩個過程入手，研究在每個過程中水蒸氣對煤粉燃燒特性的影響，在此基礎(chǔ)上還研究了堿金屬/堿土金屬（AAEM）在燃燒過程中對氣化反應的催化作用。
　　氧/燃料燃燒過程中，高濃度水蒸氣的存在有可能影響煤焦反應性。在脫揮發(fā)分過程中添加水蒸氣，研究了在該過程中H2O存在對煤焦反應性的影響。結(jié)果顯示，脫揮發(fā)分過程中H2O的存在對煤焦反應性沒有顯著影響。在燃燒過程中添加H2O，等溫和非等溫煤粉燃燒熱重實驗結(jié)果表明：對所研究的煤樣，在80

3、0℃下，21％氧濃度的濕式循環(huán)氧/燃料燃燒過程中，水蒸氣的存在均會加速其燃燒，而且煤粉的燃燒反應性隨水蒸氣濃度的增加而提高；水蒸氣的存在可以降低燃燒活化能。
　　利用等溫熱重技術(shù)，在濕式循環(huán)氧/燃料燃燒條件下，研究了典型堿性元素 Na和Ca對煤粉反應性的影響規(guī)律。實驗結(jié)果表明，在燃燒過程中，Na和Ca同時對氣化和氧化反應具有催化作用，因此提高了煤粉的燃燒速率。比較發(fā)現(xiàn)，Ca的催化效果優(yōu)于Na。不同含Na煤樣的研究發(fā)現(xiàn)，在較低含量條