CO2的物理化學屬性對煤粉富氧燃燒著火的影響.pdf

1、富氧燃燒（O2/CO2）技術被認為是最具可行性和最容易實現(xiàn)工業(yè)化應用的燃煤電廠大規(guī)模碳減排技術之一，因而引起了廣泛研究。許多學者研究發(fā)現(xiàn)：相比O2/N2氣氛，煤粉在同樣O2濃度的O2/CO2氣氛會出現(xiàn)著火延遲，并歸因于CO2相較N2的較高比熱容。然而除了比熱容外，CO2與N2的其他物理屬性（比如擴散特性和輻射特性等）也有很大不同，并且CO2的化學屬性相比N2活潑，會參與著火過程的化學反應，因此，CO2的物理化學屬性對于煤粉在O2/CO2

2、氣氛的著火機理都會產(chǎn)生影響。但這些影響尚未得到詳細研究。本文構建了煤粉著火數(shù)學模型，通過實驗對著火模型進行了驗證，并利用該模型研究了CO2的化學屬性及物理屬性（比熱容、輻射特性、擴散特性）對于煤粉在不同著火機理（均相/非均相著火）下著火延遲的影響。
　　本文實驗采用了高速攝像儀拍攝了煤粉（煙煤）在O2/N2氣氛與O2/CO2氣氛下的動態(tài)著火行為。實驗溫度為1373K，O2濃度分別為21％，30%及40%。根據(jù)對著火圖片的分析，發(fā)現(xiàn)

3、在上述實驗條件下煤粉的著火機理均為均相著火。本文基于著火機理判別條件構建了著火模型，并在Fluent平臺上采用用戶自定義函數(shù)（UDF），實現(xiàn)了煤粉著火過程的數(shù)值模擬，模擬預報了跟實驗測量一致的煤粉著火機理和著火位置。
　　在模擬分析中，采用了根據(jù)研究要求定義的人工物質(zhì)X，Y，W，Z來單獨分析CO2的化學屬性、比熱容、輻射特性及擴散特性對于煤粉均相/非均相著火延遲的影響。分析發(fā)現(xiàn)，在均相著火中，CO2的化學屬性以及較高比熱是造成著火