O2-CO2燃燒過程中燃料氮轉(zhuǎn)化規(guī)律.pdf

1、近年來，化石燃料燃燒排放大量的二氧化碳可能導(dǎo)致嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，威脅人類和其他生物的生存，已得到各國政府和許多學(xué)者的普遍關(guān)注。在眾多CO2捕集和減排技術(shù)中，O2/CO2燃燒技術(shù)是一種行之有效并且能大幅降低CO2捕集成本的新興燃燒技術(shù)，已成為近年來的研究熱點。
　　盡管許多研究者已對這種燃燒方式進(jìn)行了較多的研究，但對于其中燃料氮的轉(zhuǎn)化過程和機理認(rèn)識不夠，缺乏足夠深入的理解，為此，本文在詳細(xì)分析煤粉性質(zhì)的基礎(chǔ)上，分別在固定床反應(yīng)器和攜帶

2、流燃燒系統(tǒng)上進(jìn)行了高濃度CO2氣氛下的熱解（氣化）和燃燒試驗，對煙氣和固體殘留物成分進(jìn)行了深入分析，推測了燃料氮在O2/CO2燃燒過程中的排放規(guī)律及轉(zhuǎn)化機理。
　　煤粉的理化特性對煤燃燒乃至煤化工過程都有很重要的影響，為了了解煤粉的詳細(xì)性質(zhì)，本文利用工業(yè)分析、元素分析和X射線光電子能譜儀(XPS)對不同平均粒徑的煤樣進(jìn)行了元素含量和表面元素形態(tài)的測定，得到了兩種煤粉詳細(xì)的組成及元素形態(tài)分布，以及它們隨粒徑的變化規(guī)律，結(jié)果表明兩種煤

3、在不同的機械力化學(xué)作用（體現(xiàn)于不同粒徑）之下，煤中成分變化趨勢不太相同。
　　煤粉靜態(tài)熱化學(xué)過程可控性較好，可采用從慢速到快速的升溫速率，反應(yīng)時間可靈活掌握，并且能得到樣品在熱解和燃燒過程中較為詳細(xì)的變化。本文在水平固定床反應(yīng)器上進(jìn)行了熱解和燃燒試驗，檢測了氣體產(chǎn)物中NO的排放規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)O2/CO2氣氛下NO排放低于O2/N2氣氛;提高氧氣濃度可以使兩種氣氛下的NO排放的起始溫度下降。在初始?xì)夥罩屑尤隢O來模擬循環(huán)NO，結(jié)果發(fā)

4、現(xiàn)煤粉在熱解過程中對循環(huán)NO有還原作用。
　　為了使煤粉燃燒狀態(tài)更接近于工業(yè)實際情況，在立式可開啟攜帶流綜合燃燒試驗系統(tǒng)上進(jìn)行了煤粉動態(tài)懸浮燃燒試驗。通過試驗得出了爐膛溫度、過量空氣系數(shù)和初始NO濃度對NO的影響規(guī)律。結(jié)果表明:溫度對神木煙煤的NO排放影響較大，隨著溫度上升NO的排放濃度提高，而溫度對陽泉無煙煤的影響較小;過小或者過大的過氧系數(shù)都會導(dǎo)致煤粉燃燒不完全或者NO排放過高，過氧系數(shù)在1.2時，神木煙煤的煙氣中NO含量最小