H2O(g)对富氧燃烧超细颗粒物生成特性影响 论文

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。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)的加入也导致烟气热容增加，进一步降低煤焦燃烧温度，从而抑制煤中矿物质的蒸发。