煤粉燃烧过程中硫组分详细反应机理评估及简化

2021年第04期

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作者：

刘仕海

吕嗣晨

郝昊

李春玉

周璐

马红和

单位：

太原理工大学电气与动力工程学院；中国科学院山西煤炭化学研究所

摘要：

空气分级燃烧等低NOx燃烧技术广泛应用于电厂锅炉，以降低炉膛出口NOx浓度，但实际应用过程中会造成锅炉水冷壁腐蚀，严重影响煤粉锅炉的安全运行。为了准确预测锅炉水冷壁附近H2S浓度，运用Chemkin软件对已建立的H2S生成详细反应机理模型进行评估并简化。验证C/H/O详细反应机理与H2S生成详细反应机理的耦合性，表明GRI-3.0能更好地预测煤粉富燃料燃烧过程中重要组分浓度分布；将耦合后的机理作为起始机理，与其他学者建立的硫详细反应机理进行比较，结果表明，本课题组的硫组分详细反应机理模型能够较好地描述煤粉燃烧过程中气态硫组分的演化，将CS2作为重要硫组分进行研究，能够更好地预测硫组分浓度分布；通过简化结果比较，选择基于误差传递的直接关系图法(DRGEP)的简化结果作为硫组分简化反应机理，包含15个组分和28个基元反应，并在1 373～1 673 K验证，表明该简化机理适用于煤粉富燃料燃烧过程中硫组分浓度分布预测。

关键词：

煤粉燃烧

高温腐蚀

详细机理评估

机理简化

硫组分浓度预测

作者简介：

刘仕海(1996—)，男，江西赣州人，硕士研究生，主要从事煤粉高效清洁燃烧研究。E-mail:2262579665@qq.com。通讯作者：马红和，教授，主要研究方向为电站锅炉高温腐蚀预测与防治、热电解耦。E-mail：mahonghe@tyut.edu.cn

图表：

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煤炭清洁高效转化理论与技术专刊

引用格式：

刘仕海，吕嗣晨，郝昊，等.煤粉燃烧过程中硫组分详细反应机理评估及简化［J］.洁净煤技术，2021,27(4):139-148. LIU Shihai,LYU Sichen,HAO Hao,et al.Evaluation and simplification of detailed mechanism of sulfur species during pulverized coal combustion［J］.Clean Coal Technology，2021,27(4):139-148.

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