高溫固定床煤粉燃燒特性及污染物排放實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤炭是重要的化石能源，長(zhǎng)期以來(lái)煤炭在人類(lèi)能源結(jié)構(gòu)中起著重要的作用。據(jù)我國(guó)的能源現(xiàn)狀，煤炭在我國(guó)能源消費(fèi)中的主要地位在近期內(nèi)將不會(huì)發(fā)生改變。然而煤炭的大量燃燒會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。為了更加高效、環(huán)保的利用煤炭資源，因此對(duì)煤炭燃燒以及污染物排放的研究具有深遠(yuǎn)的意義。
　　熱天平（TGA）是最常用的研究煤粉爐內(nèi)燃燒特性的設(shè)備。但由于設(shè)備本身需要逐步升溫的局限性，不能得到特定溫度下煤粉的燃燒動(dòng)力學(xué)（升溫過(guò)程中燃燒完畢），同時(shí)煤粉爐內(nèi)溫度可

2、達(dá)1400℃以上。實(shí)際爐膛環(huán)境，除燃燒器出口出氧氣濃度較高（21％），其他區(qū)域會(huì)出現(xiàn)氧氣濃度不均、偏低的情況。本文自制恒溫?zé)嶂貙?shí)驗(yàn)臺(tái)，模擬爐膛環(huán)境，研究了在模擬燃燒器出口高氧氣濃度（空氣氣氛）和高溫低氧氣氛煤粉的燃燒特性，并同時(shí)測(cè)量了NO和SO2生成情況。結(jié)果顯示：煤粉突然置于高溫環(huán)境中，失重曲線存在一個(gè)“轉(zhuǎn)折”，且隨煤化程度的降低這一現(xiàn)象更加明顯。空氣氣氛下隨溫度提高，燃盡時(shí)間縮短，有更多的揮發(fā)分析出，但當(dāng)溫度到達(dá)1450℃時(shí)再提高溫

3、度，揮發(fā)分析出量增加有限。高溫空氣氣氛下隨煤化程度的增加，NO累積排放量逐漸增大；隨溫度升高，NO瞬時(shí)釋放峰值增加，NO釋放加快，但溫度的提高對(duì)燃料型 NO累積排放量影響有限。1250℃-1550℃高溫空氣氣氛下SO2生成主要呈現(xiàn)雙峰形態(tài)，SO2累積排放量隨溫度的升高，呈現(xiàn)略微下降的趨勢(shì)。
　　低氧氣濃度氣氛下1300℃以上時(shí)溫度對(duì)反應(yīng)初期的燃燒特性影響較小，1300℃相比于800℃，提高相同氧氣濃度時(shí)反應(yīng)速率增加量減小，高溫低氧

4、氣氛下煤粉燃燒反應(yīng)初期當(dāng)水蒸氣濃度達(dá)到一定值（10%）時(shí)其對(duì)揮發(fā)分析出、燃燒的促進(jìn)作用較為明顯，當(dāng)氣氛中CO2濃度增加到15%后，繼續(xù)增加CO2濃度使得燃燒速率降低。低氧情況下隨溫度的提高NO瞬時(shí)生成峰值前移、升高，NO釋放集中于前期；氧氣濃度越高，NO的釋放越集中于前期，即揮發(fā)分型NO比例越大。高溫低氧情況下煤階高，NO的異相還原作用較弱，NO累積排放量大；高溫低氧氣氛中一定濃度范圍內(nèi)水蒸氣和CO2的存在可以減少 NO排放。將煤粉突然