高压富氧条件下的着火、反应动力学模型及稀释燃烧中CO生成机理研究
发布时间：2021-07-10 10:37
化石燃料燃烧导致的CO2大量排放是造成全球气候变暖主要原因之一。高压富氧燃烧是新一代的富氧燃烧技术,是实现CO2捕集与封存的非常有前景燃烧方式。但是,目前高压富氧条件下的实验数据较少,高压富氧的化学反应动力学机理研究也不够成熟。因此,研究燃料在高压富氧条件下的着火与化学反应动力学机理,不仅具有十分重要的科学意义,也具有十分深远的应用价值。本研究首先在激波管中实验研究了CH4在0.8、1.75和10 atm的着火特性。实验结果显示:相比N2气氛,在0.8 atm,CO2对甲烷着火延迟时间的影响十分微弱。当压力增加到10 atm时,CO2对甲烷的着火有着明显的抑制作用。采用实验数据对当前五个主流的燃烧化学反应动力学模型（“Ranzi”,USC 2.0,GRI 3.0,Aramco 1.3和FFCM-1）进行评估。评估显示:五个燃烧模型都不能很好地全面预报甲烷在0.8–10 atm压力范围内O2/CO2气氛（0.21O...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球能源消耗图
图 1-2 二氧化碳的年排放量富氧燃烧技术（Oxy-Combustion）是由 Abraham 等人在 1982 年首次提出[9美国 Argonne 国家实验室证明，这种技术可以很好的应用于常规锅炉当中国际能源署控制二氧化碳排放的主要项目之一，富氧燃烧技术从诞生到现 多年的发展，已经被国内外大量学者进行了深入和系统的研究[13-15]。在 2代，加拿大的能源技术中心（CANMET）和国际火焰研究基金会（IFRF）燃烧进行了中试规模富氧燃烧的研究。进入 21 世纪，瑞典的瀑布电ttenfall）率先在德国建设了世界第一台示范规模的富氧燃烧实验装置，相澳大利亚、西班牙也都完成了富氧燃烧示范发电项目。在国内，华中科技大学、浙江大学等高校也在 20 世纪 90 年代中期开始对富氧燃烧进行了基础中科技大学为代表，在 2005 年、2011 年、2014 年分别完成了 0.3 MW、W 全流程的富氧燃烧试验系统。国内外富氧燃烧技术的高速发展，也再次烧技术是实现二氧化碳捕集与封存非常有前景的燃烧技术。
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文。通过空气分装置分离氮气，制备出纯氧，一部分尾气通过烟气循环设备再次膛中，另一部分尾气去除水蒸汽后得到高浓度的 CO2，最后对高浓度的 CO2进和储存来实现碳捕集与利用。因此，常规锅炉可以较为简单的改造成富氧燃烧锅富氧燃烧技术的应用范围更为广泛。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激波管的调试与甲烷着火延迟时间的测量[J]. 张尊华,李敬瑞,万琦,李格升. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(07)
[2]中国富氧燃烧技术研发进展[J]. 郑楚光,赵永椿,郭欣. 中国电机工程学报. 2014(23)
[3]MILD燃烧的最新进展和发展趋势[J]. 李鹏飞,米建春,DALLY B B,王飞飞,王林,柳朝晖,陈胜,郑楚光. 中国科学:技术科学. 2011(02)
[4]洁净煤发电技术的发展前景分析[J]. 阎维平. 华北电力大学学报(自然科学版). 2008(06)
[5]O2/CO2气氛下煤燃烧特性试验研究与分析[J]. 骆仲泱,毛玉如,吴学成,方梦祥,王勤辉,倪明江,岑可法. 热力发电. 2004(06)
本文编号：3275754
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球能源消耗图
图 1-2 二氧化碳的年排放量富氧燃烧技术（Oxy-Combustion）是由 Abraham 等人在 1982 年首次提出[9美国 Argonne 国家实验室证明，这种技术可以很好的应用于常规锅炉当中国际能源署控制二氧化碳排放的主要项目之一，富氧燃烧技术从诞生到现 多年的发展，已经被国内外大量学者进行了深入和系统的研究[13-15]。在 2代，加拿大的能源技术中心（CANMET）和国际火焰研究基金会（IFRF）燃烧进行了中试规模富氧燃烧的研究。进入 21 世纪，瑞典的瀑布电ttenfall）率先在德国建设了世界第一台示范规模的富氧燃烧实验装置，相澳大利亚、西班牙也都完成了富氧燃烧示范发电项目。在国内，华中科技大学、浙江大学等高校也在 20 世纪 90 年代中期开始对富氧燃烧进行了基础中科技大学为代表，在 2005 年、2011 年、2014 年分别完成了 0.3 MW、W 全流程的富氧燃烧试验系统。国内外富氧燃烧技术的高速发展，也再次烧技术是实现二氧化碳捕集与封存非常有前景的燃烧技术。
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文。通过空气分装置分离氮气，制备出纯氧，一部分尾气通过烟气循环设备再次膛中，另一部分尾气去除水蒸汽后得到高浓度的 CO2，最后对高浓度的 CO2进和储存来实现碳捕集与利用。因此，常规锅炉可以较为简单的改造成富氧燃烧锅富氧燃烧技术的应用范围更为广泛。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激波管的调试与甲烷着火延迟时间的测量[J]. 张尊华,李敬瑞,万琦,李格升. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(07)
[2]中国富氧燃烧技术研发进展[J]. 郑楚光,赵永椿,郭欣. 中国电机工程学报. 2014(23)
[3]MILD燃烧的最新进展和发展趋势[J]. 李鹏飞,米建春,DALLY B B,王飞飞,王林,柳朝晖,陈胜,郑楚光. 中国科学:技术科学. 2011(02)
[4]洁净煤发电技术的发展前景分析[J]. 阎维平. 华北电力大学学报(自然科学版). 2008(06)
[5]O2/CO2气氛下煤燃烧特性试验研究与分析[J]. 骆仲泱,毛玉如,吴学成,方梦祥,王勤辉,倪明江,岑可法. 热力发电. 2004(06)
本文编号：3275754
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