煤炭学报

作者：邓立华, 白孟龙, 孙绍增, 赵义军, 冯冬冬,

关键词：脱灰煤, O2/H2O, 燃烧特性, 快速升温, 流化床,

为实现“30·60”碳中和的目标，先进的燃烧技术如 Oxy-steam 燃烧能有效减少燃煤 CO2 排 放。 基于新一代 Oxy-steam 燃烧技术提出的煤基固体燃料-氧-水蒸气燃烧近零排放发电系 统(OCCSS)是能实现燃煤 CO2近零排放的发电方式之一。 使用脱灰煤作为燃料能省去除尘装置，同时降低煤中灰分对设备的损害。 研究脱灰煤在 O2 / H2 O 条件下的燃烧特性，能为后续的燃烧室 设计提供理论依据。 采用三步酸洗法(HCL-HF-HCL)制取准东脱灰煤，使用高温管式炉在 900 °C 制备常压焦炭，在微型流化床 O2 / H2 O 燃烧实验系统进行温度为 950 °C 、O2 体积分数分别为 5%， 15%，21%，30%、H2 O 体积分数为 10%，25%，40%，60%的快速升温 O2 / H2 O 燃烧实验。 研究不同 O2 体积分数条件下，H2 O( g) 对脱灰煤焦的 O2 / H2 O 燃烧特性的影响，探究其对燃烧进程的促进 / 抑 制规律。 在单颗粒快速升温O2 /H2O燃烧条件下(950 °C)，O2体积分数为5%~30 %时，H2O(g)对 脱灰煤的燃烧过程均表现出抑制作用。 O2 体积分数小于 21%时，H2 O(g)体积分数变化对焦炭燃 烧的抑制作用尤为明显。 H2O(g)体积分数从 0 增至 60%时，低 O2体积分数(5%，15%)条件下焦 炭的转化时间分别为 34.67，23.22 s，是体积分数为 21%时转化时间的 1.81 和 1.21 倍。 在不同 H2 O(g)体积分数区间，O2体积分数对焦炭转化的促进效果会改变。 O2体积分数小于 15%时，其体积 分数的增加能明显促进焦炭转化;O2体积分数大于 15%时，其作用效果与 H2 O(g)体积分数有关， 当 H2O(g)体积分数不大于 25%，O2体积分数的增加对焦炭转化无明显的提升作用。

来源：2022年第7期

《煤炭学报》期刊编辑部

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