循环流化床锅炉在富氧环境下的煤和生物质混合燃烧技术是一种简单可行的新型燃烧方式，在调整能源结构和降低污染物排放的问题上具有重要意义。虽然生物质的掺混能起到降低污染物排放的效果但同时也影响了灰渣的熔融特性。灰渣的熔融烧结特性关系到锅炉的设计及安全运行，因此要统一研究煤混生物质的排放特性和混烧灰熔融特性，只有综合考量这两方面的利弊才会对生产有现实指导意义。
本文为进一步完整的研究该领域，选取山东地区的无烟煤和松木粉作为试验样品，采用实验用小型鼓泡床燃烧系统进行污染物排放实验，同时采用卧式电阻炉制备混烧灰样。实验探究O2/CO2气氛下不同氧气浓度（21%-40%）、不同温度（850℃-950℃）、不同掺混比例（0%-30%）对无烟煤燃烧生成NO的影响。对上述工况下所制灰样分别进行灰熔点检测，X射线衍射物相分析和SEM-EDS分析，从矿物质变迁角度分析上述工况对灰样熔融烧结特性的影响。
氮氧化物排放实验结果表明：无论是否掺混生物质，提升环境中氧浓度会促进燃料在燃烧过程中形成更多的NO。燃烧温度对NO的排放影响的结论并不唯一，其中温度升高促进无烟煤中燃料氮转化率使为其中NO的总排量增加，但同时会加快松木粉挥发份释放，大量的挥发份稀释了环境中的氧浓度也加速了烟气流速，这种现象最终导致温度升高抑制了混合燃烧时NO的排放量。由于松木粉燃烧释放的大量中间产物对烟气中的NO表现出还原作用，使得随着掺混率升高NO排量越低。
混烧灰熔融烧结特性结果表明：随着制灰环境氧化性增强，促进无烟煤灰渣中的熔聚过程，同时大量存在的三价态铁离子的矿物质会降低灰渣的熔融特征温度。制灰温度的增加促进了灰渣中长石类矿物质的生成，由此温度升高产生了降低灰渣熔融特征温度的效果。向无烟煤中掺混松木粉后，随着掺混量增加导致灰样中碱金属和碱土金属含量增加和硅铝矿物元素减少。因此混烧灰样的熔融特征温度与掺混量呈现负相关。
- 作 者：
- 昝海峰
- 学科专业：
- 动力工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 重庆大学
- 导师姓名：
- 蒲舸
- 学位年度：
- 2017
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
