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期刊简介

  • 主管

    中国煤炭科工集团有限公司

  • 主办

    煤炭科学研究总院有限公司
    煤炭工业洁净煤工
    程技术研究中心

  • 主编

    解强

  • 刊期

    月刊

  • ISSN

    1006-6772

  • CN

    11-3676/TD

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燃烧温度对神华烟煤加压燃烧过程中C/N转化特性的影响

2022年 第08期
528
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作者:
张屿
杜尚斌
张文达
赵义军
孙绍增
单位:
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
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NOx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NOx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O—C═O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,O—C═O、C═O、C—H相对含量分别减小了1%、1%和7%,而C═C/C—C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NOx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。

关键词:
加压燃烧
神华烟煤
氮转化
焦炭结构
加压沉降炉
作者简介:
张屿(2000—),男,四川梓潼人,硕士研究生。E-mail:1581004699@qq.com
图表:
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引用格式:
张屿,杜尚斌,张文达,等.燃烧温度对神华烟煤加压燃烧过程中C/N转化特性的影响[J].洁净煤技术,2022,28(8):43-49. ZHANG Yu,DU Shangbin,ZHANG Wenda,et al.Effect of combustion temperature on pressurized combustion and C/N transformation characteristics of Shenhua bituminous coal[J].Clean Coal Technology,2022,28(8):43-49.
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