烟煤与松木屑颗粒在O2/CO2与O2/H2O气氛下的燃烧特性

摘要

富氧燃烧是最具潜力的燃煤电厂大规模减排技术之一,相比于O2/CO2富氧燃烧,O2/H2O富氧燃烧技术具有众多的优势,由于水蒸汽与CO2的物理化学性质具有明显的差异,因此燃料在O2/H2O气氛下的燃烧特性必然会有所不同.生物质作为可再生能源,具有广泛的应用前景.本文通过实验的方法,分别研究了横山烟煤与松木屑在O2/CO2及O2/H2O气氛下燃烧特性的差异.烟煤与松木屑颗粒的燃烧实验在恒温立式管式炉中进行,采用高速相机记录了颗粒从着火到燃尽的过程,并采用双色比测温法测得了颗粒燃烧全过程的温度变化曲线.结果表明,烟煤与松木屑颗粒在不同气氛下均是单相着火;且两种燃料均具有明显的分段燃烧现象.在相同的氧气浓度下,将稀释气体由CO2替换为水蒸气能够缩短着火时间,这主要是由于O2/H2O气氛下发生了C的气化反应和水煤气变换反应生成了CO和H2.此外,氧气浓度相同时烟煤与松木屑在O2/H2O气氛下的燃烧温度更高,这是因为水蒸汽具有较低的容积比热以及氧气在水蒸汽中具有更高的扩散率.