不同气氛下煤粉燃烧及NO排放特性研究

发布时间：2017-12-13 16:32

  本文关键词：不同气氛下煤粉燃烧及NO排放特性研究

  更多相关文章： O_2/CO_2 粒径 NO 煤粉燃烧

【摘要】：煤作为当前我国主要的能源,产生的污染是有目共睹的,如何有效且清洁的利用煤粉是当前迫切需要研究的问题。O_2/CO_2燃烧技术作为新一代煤燃烧技术,有着广阔的应用前景,但是煤在O_2/CO_2气氛下的燃烧机理还不完全清楚;另一方面,作为一种新型的燃烧技术,其与空气气氛下煤燃烧比较哪一种方法更为节能仍然存在争议;同时煤在O_2/CO_2气氛下燃烧仍然出现不稳定的现象,温度和粒径对煤燃烧特性影响较大。本文对常规煤粉和超细煤粉进行燃烧实验,研究煤粉燃烧过程中气氛和粒径对燃烧过程的影响,探讨在不同气氛下不同粒径煤粉燃烧相互作用对提高燃烧特性且降低NO生成的影响。本文通过管式炉实验,研究在空气和O_2/CO_2气氛下,16μm煤粉和82μm煤粉以及二者混合后的燃烧特性。研究结果表明:在煤粉燃烧过程中,NO浓度呈先上升达到峰值然后逐渐下降变为零的过程;SO_2产生所需的炉膛温度较高,因此基本没有SO_2生成,高温有利于挥发分氮被氧化成NO;粒径对NO的生成有较大影响,煤粉中的16μm煤粉质量分数越大,CO的峰值越大,但对NO峰值影响较小;超细煤粉质量分数越大,降低NO排放的效果越明显。O_2/CO_2气氛下煤粉燃烧CO产生量高于空气气氛,在O_2/CO_2气氛下煤粉燃烧产生的NO峰值要远低于空气气氛;而在炉温较高时,O_2/CO_2气氛下煤粉燃烧生成NO的累积生成量要高于炉温较低时,温度对NO的产生影响较大。通过煤粉燃烧的稳态模拟,对不同气氛下不同煤粉的燃烧状况进行了模拟,分析煤粉在空气和O_2/CO_2气氛下燃烧的不同结果可知:炉膛温度的升高可以减小NO的排放,炉膛温度越高,NO在出口处的释放量越低;小粒径煤粉的加入可有效降低NO排放;富氧气氛可以有效的抑制NO的产生,富氧气氛下O_2浓度的增加对减少NO排放影响不大;过量空气系数的增加降低NO的排放。通过煤粉燃烧的非稳态模拟,得到如下结果:16μm煤粉有效的改善了煤粉的燃烧性能,煤粉着火时间和位置提前;16μm煤粉质量分数的增加,煤粉的燃烧性能大幅提高的同时,NO浓度峰值随之增加,小粒径煤粉的增加使得煤粉中挥发分氮和焦炭氮更易析出氧化,出口处的NO浓度下降。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK16

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本文编号：1285834