文章目录

0 引 言

1 试 验

1.1 试验样品制备

1.2 试验分析方法

    1.2.1 加压燃烧过程中气相产物数据分析方法

    1.2.2 加压燃烧过程中固相产物数据分析方法

2 试验结果与讨论

2.1 温度对燃烧气相产物生成特性的影响

2.2 温度对燃烧固相产物生成特性的影响

3 结 论

文章摘要:加压O₂/CO₂燃烧技术是一种可以实现CO₂高效捕集的新型燃烧技术。为探究煤粉在加压O₂/CO₂气氛下的燃烧特性和污染物释放特性，采用加压沉降炉试验系统在0.9 MPa压力下对神华烟煤的加压燃烧（燃烧时间0.3 s）特性和N元素迁移释放特性进行研究。通过在线测量手段分析了O₂/CO₂气氛下，温度（1 073～1 273 K）对燃烧过程中气相产物CO、N₂O以及NO生成规律的影响。通过离线表征手段分析了温度对燃烧残炭物理化学结构变化的影响。结果表明，煤粉加压燃烧过程中，升高燃烧温度会导致煤中燃料N的气相NO_x转化率先升高后降低，相比N₂O,升高燃烧温度对NO释放的影响较弱，煤中燃料N向气相NO_x转化主要由N₂O决定。煤粉加压O₂/CO₂燃烧过程中，CO和NO浓度随燃烧温度的升高逐渐减小和增大，而N₂O释放随燃烧温度的升高先增后减。燃烧温度1 273 K时，CO、NO、N₂O体积分数分别达到363.5×10^-6、10.2×10^-6和6.8×10^-6。FTIR结果表明，煤粉颗粒表面■结构含氧官能团比C—OH结构含氧官能团具有更高的燃烧反应活性。燃烧温度从1 073 K升至1 273 K时，C—O相对含量变化较小，■、■、C—H相对含量分别减小了1%、1%和7%,而■相对含量增加了7%。表明加压燃烧过程中升高温度会促进C—H结构快速消耗，同时提升残炭的芳香程度。1 273 K时，煤粉燃烧残炭表面以N-5、N-6形式赋存的N元素相对含量分别减少7%以及增加5%。加压O₂/CO₂燃烧过程中释放的NO_x含氮前驱物主要来源于焦炭中固有的N-Q结构，其相对含量变化较小。

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