氧燃料燃烧过程中h_2o对煤粉燃烧特性的影响

《氧燃料燃烧过程中h_2o对煤粉燃烧特性的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201270935学校代码10487密级硕士学位论文氧/燃料燃烧过程中H2O对煤粉燃烧特性的影响学位申请人：司梦婷学科专业：热能工程指导教师：于敦喜教授答辩日期：2015/5/20AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTheEffectofH2OonCombustionPropertiesofCoalduringOxy-fuelCombustionCandid

2、ate:SimengtingMajor:ThermalEngineeringSupervisor:Prof.YudunxiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJune,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本

3、声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要C

4、O2的过量排放引起温室效应，致使全球气候变暖，因此CO2的排放控制迫在眉睫。氧/燃料燃烧是一种有效的燃烧中捕集CO2的新型燃烧方式，具有广阔的应用前景。氧/燃料燃烧过程中，烟气中具有高浓度的二氧化碳和水蒸气，由于CO2、H2O与N2的物理化学性质不同，所以氧/燃料燃烧中煤粉的燃烧性质可能与传统空气燃烧存在较大差别。本文主要在沉降炉和热重反应器上进行煤的热解和燃烧实验研究，重点关注湿式循环氧/燃料燃烧过程中水蒸气对煤粉燃烧的影响。分别从煤粉燃烧的两个过程入手，研究在每个过程中水蒸气对煤粉燃烧特性的影响，在此基础上

5、还研究了碱金属/碱土金属（AAEM）在燃烧过程中对气化反应的催化作用。氧/燃料燃烧过程中，高浓度水蒸气的存在有可能影响煤焦反应性。在脱挥发分过程中添加水蒸气，研究了在该过程中H2O存在对煤焦反应性的影响。结果显示，脱挥发分过程中H2O的存在对煤焦反应性没有显著影响。在燃烧过程中添加H2O，等温和非等温煤粉燃烧热重实验结果表明：对所研究的煤样，在800℃下，21%氧浓度的湿式循环氧/燃料燃烧过程中，水蒸气的存在均会加速其燃烧，而且煤粉的燃烧反应性随水蒸气浓度的增加而提高；水蒸气的存在可以降低燃烧活化能。利用等温热

6、重技术，在湿式循环氧/燃料燃烧条件下，研究了典型碱性元素Na和Ca对煤粉反应性的影响规律。实验结果表明，在燃烧过程中，Na和Ca同时对气化和氧化反应具有催化作用，因此提高了煤粉的燃烧速率。比较发现，Ca的催化效果优于Na。不同含Na煤样的研究发现，在较低含量条件下Na的催化作用随其含量增加而增强，而在较高含量条件下，Na的催化作用无明显差异。不同温度下的实验结果比较发现，Na的催化作用具有一定的温度窗口，在本实验中温度越高催化效果越好。加水燃烧过程中，水的添加浓度存在一个最佳值，在该添加浓度下水蒸气对煤粉燃烧的

7、促进作用最好。关键词：湿式循环氧/燃料燃烧；水蒸气；煤焦反应性；活化能；碱性元素；催化作用I华中科技大学硕士学位论文AbstractExcessiveemissionsofCO2causedtheGreenhouseeffect,whichbroughtglobalwarming,globalwarmingseriouslythreatsthesurvivalenvironmentofthehuman,thusthecaptureofCO2isurgentneeded.Oxy-fuelcombustionisa

8、newtechnologyofcombustion,whichcaneffectivelycaptureCO2andhasabroadapplicationprospect.Theoxy-fuelcombustionfluegascontainshighconcentrationofCO2andH2O,becauseofthedifferentpropertiesofCO2/H2Oan