煤粉掺氨燃烧颗粒物生成特性研究_中国煤炭行业知识服务平台

煤粉掺氨燃烧颗粒物生成特性研究

煤炭科学技术
网络首发时间：2024-09-29 11:34:11

作者

梁兴曲思建底一崔名双王
单位

北京天地融创科技股份有限公司煤炭科学技术研究院有限公司陕西庆华汽车安全系统有限公司
摘要

煤粉掺氨燃烧作为一种新型的低碳燃烧策略，逐渐受到广泛关注，但掺氨改变了煤粉的燃烧过程，燃煤颗粒物的生成特性也发生变化。论文基于平焰燃烧器，开展掺氨比和燃烧温度对颗粒物生成特性影响的实验研究，通过ELPI（Electrical Low Pressure Impactor）分级采集了燃烧器上方230mm处的颗粒物，采用SEM-EDS（Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer）等检测手段分析了颗粒物的质量粒径分布、微观形貌及元素分布，发现PM10呈双模态分布，不同模态的颗粒物因为生成机理的不同呈现显著差别，细模态颗粒物粒径范围为0.03-0.3μm，颗粒浓度在0.01-0.2mg/m3之间，粗模态颗粒物的粒径范围为0.3-10μm，颗粒浓度在0.2-18 mg/m3之间；细模态颗粒物主要由烟气中无机物冷凝形成的絮状物组成，而粗模态颗粒物主要由氨煤掺烧后煤颗粒发生焦炭破碎形成，其形状为球形及类球型颗粒物；细模态颗粒物中富含Ca和Na，且Ca含量大于Na，而粗模态颗粒物主要由Si和Al组成，且Si含量大于Al；降低燃烧温度和增加掺氨比均使颗粒物浓度降低，原因是当燃烧温度降低，煤粉颗粒在燃烧过程中的升温速率放缓，挥发分释放速率变慢，煤粉颗粒不完全燃烧，煤颗粒的热应力和内部压力降低，而随着掺氨比增加，氨燃烧产生的水蒸气与高温焦炭颗粒发生水煤气反应，使得焦炭颗粒表面温度的变化速率降低，二者均降低了焦炭破碎的概率，最终使PM10的生成量降低。
关键词

氨煤混燃粒径分布元素分布微观形貌焦炭破碎
文章目录

0引言
1实验装置与方法
1.1 平焰燃烧器系统
1.2 试验工况计算及设置
1.3 燃料特性
1.4 颗粒物采样及分析方法
1.4.1 颗粒物采样系统
1.4.2 颗粒物分级收集系统及分析方法
3 分析与讨论
3.1 颗粒物分布及特征
3.1.1 粒径分布
3.1.2 微观形貌
3.1.3 元素分布
3.2 温度对颗粒物生成的影响
3.3 掺氨比对颗粒物生成的影响
4 结论
引用格式

梁兴,曲思建,底一,等.煤粉掺氨燃烧颗粒物生成特性研究[J/OL].煤炭科学技术,1-15[2024-09-29].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20240928.1113.002.html.
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