H2O(g)对富氧燃烧超细颗粒物生成特性影响_中国煤炭行业知识服务平台

H2O(g)对富氧燃烧超细颗粒物生成特性影响

作者

雷雨牛艳青王亨通温丽萍王光耀惠世恩
单位

西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室
摘要

为富氧燃烧技术的大范围推广必须对煤粉燃烧在富氧气氛下的颗粒物排放特性进行研究。本文在1800K管式炉内进行了煤焦燃烧实验，研究了富氧气氛下H2O(g)浓度（0,5%,10%,20%,30%）对煤焦燃烧超细颗粒物的影响。采用荷电低压撞击器（ELPI+）获得超细颗粒物质量和数量浓度粒径分布并进行分析。结果表明H2O(g)对超细颗粒物质量浓度和数量浓度粒径分布没有影响但会导致超细颗粒物的峰值出现波动。超细颗粒物总数量由最小粒径超细颗粒物决定，5种水蒸气浓度下ELPI+第一级撞击器收集到的超细颗粒物数量占比均超过65%，而超细颗粒物总质量由最大粒径超细颗粒物决定，5种水蒸气浓度下ELPI+第七级撞击器收集到的超细颗粒物质量占比均超过94%。低H2O(g)浓度会抑制超细颗粒物生成，H2O(g)浓度为5%时抑制作用最为显著，而高H2O(g)浓度会促进超细颗粒物生成。这是因为一方面H2O(g)与煤焦发生气化反应使得煤焦颗粒周围产生还原性气氛，促进矿物质还原为单质进一步促进矿物质蒸发，另一方面气化反应是吸热反应会降低煤焦颗粒燃烧温度，同时H2O(g)加入也导致烟气热容增加进一步降低煤焦燃烧温度抑制煤中矿物质的蒸发导致超细颗粒物生成减少，两种作用相互竞争导致这种现象的出现。此外，H2O(g)的加入导致超细颗粒物平均粒径增大，0到5% H2O(g)浓度超细颗粒物平均粒径增大最为迅速。
关键词

富氧气氛 H2O(g)超细颗粒物平均粒径
引用格式

雷雨，牛艳青，王亨通，等.H2O(g)对富氧燃烧超细颗粒物生成特性影响[J].洁净煤技术,2021,27(2):198-203
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