焦炭氮释放和NO_(x)生成与还原特性的实验研究

在沉降炉上开展低挥发分贫煤焦炭燃烧实验,研究了反应温度(1100~1300℃)、氧气体积分数(0~15%)和初始NO体积分数(0~500 mL/m^(3))对焦炭氮释放和NO_(x)生成与还原特性的影响。结果表明:在1300℃无氧条件下,焦炭和NO发生异相还原反应,随着初始NO体积分数由0增加至500 mL/m^(3),NO_(x)还原率由0增加至93.4%。在焦炭燃烧条件下,焦炭氮释放并氧化生成NO_(x),此时增加初始NO体积分数抑制焦炭氮向NO_(x)转化。随着反应温度升高、氧气体积分数降低或初始NO体积分数增加,焦炭氮向NO_(x)的表观转化率均有所降低。当反应温度为1300℃、氧气体积分数为5%时,随着初始NO体积分数由0增加至500 mL/m^(3),焦炭对NO_(x)的还原作用逐渐增强,NO_(x)表观转化率由7.9%逐渐降低至-24.2%。

热重实验条件下不同氧气浓度对煤自燃反应能级的实验研究

为研究不同氧气浓度对煤自燃反应能级的影响,基于热重实验分别得到6个不同氧气浓度下的煤自燃特征温度点,通过计算不同阶段内煤自燃的反应动力学参数分析氧气浓度与煤自燃反应能级关系。实验结果表明:n≠1时,氧气浓度对煤自燃反应能级(n)的影响在不同温度段内的影响不同;氧气浓度与T1,T2,T3特征温度点的关系曲线变化趋势不明显,T4~T8温度点与氧浓度的关系呈现先增大后减小的趋势。

煤焦N向NO转化规律的试验研究

在堆积燃烧状态下采用水平管式炉反应器研究不同反应条件及燃料特性对焦炭N向NO转化的影响。试验结果表明：随着石英砂／煤焦质量混合比的增大，NO转化率起初显著增加，随后维持不变，主要由于石英砂的混入削弱了NO的二次还原反应。850～1050℃温度范围内，随着反应温度的升高焦炭NO转化率先增大后减小。2％～20％氧浓度下，1050℃进行燃烧时，10％氧浓度下焦炭NO转化率达到最大。焦炭与02的反应发生在焦炭表面时，NO还原反应减弱，NO转化率较高，同时反应温度升高到一定程度时，NO还原反应速率增加明显。煤焦表面反应煤阶和含氮量越高，焦炭NO转化率越高，并且煤焦表面含氮官能团同样影响焦炭NO的释放。

循环流化床锅炉中氧浓度沿炉膛轴向和径向的分布

基于床内“流束”流动模型，建立了描述循环床内气体流动和煤粒燃烧模型，并对影响床内氧浓度分布的各种因素进行了讨论。

氧浓度对微通道内甲烷均相/非均相耦合反应特性的影响

基于详细的甲烷均相与非均相反应机理,对平板微通道内甲烷催化燃烧反应过程模拟,探究入口氧浓度变化对耦合反应特性的影响与调控机制。结果表明,氧浓度升高导致甲烷均相与非均相反应放热位置向入口侧移动,缩短均相着火距离,拓宽稳燃范围。固定入口甲烷浓度,氧浓度升高导致化学当量比降低,同时也改变了均相/非均相反应对反应物O_(2)的竞争机制;氧浓度与化学当量比共同作用改变了气相自由基的吸附与脱附行为。增加O_(2)浓度促进CH_(4)和H自由基的均相反应消耗同时抑制CH_(4)和H的非均相反应速率。随着O_(2)浓度的升高,O_(2)以及中间产物CO和H_(2)参与非均相反应速率先升高后降低。