【摘 要】
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生物质与煤富氧混合燃烧不仅可以促进CO2减排,抑制SO2和NO2等气体污染物的排放,还能明显改善燃料的着火性能和燃烧特性。然而,由于生物质本身固有的弊端,导致生物质存在着在燃烧稳定性差和贮存成本高等问题。烘焙预处理是生物质实现提质改性的有效手段之一,但传统的烘焙预处理受到的限制条件较多,经济可行性和实际可操作性较低。为了促进生物质与煤混燃以及烘焙预处理的规模化和产业化应用,本文提出烘焙生物质与煤进
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生物质与煤富氧混合燃烧不仅可以促进CO2减排,抑制SO2和NO2等气体污染物的排放,还能明显改善燃料的着火性能和燃烧特性。然而,由于生物质本身固有的弊端,导致生物质存在着在燃烧稳定性差和贮存成本高等问题。烘焙预处理是生物质实现提质改性的有效手段之一,但传统的烘焙预处理受到的限制条件较多,经济可行性和实际可操作性较低。为了促进生物质与煤混燃以及烘焙预处理的规模化和产业化应用,本文提出烘焙生物质与煤进行富氧混合燃烧,并利用富氧燃烧的循环烟气来制备烘焙生物质的思路,意在探索更为宽松的烘焙预处理工况条件的同时,研究烘焙生物质与煤富氧混合燃烧过程中污染物的排放行为。本文首先通过模拟富氧燃烧的烟气气氛,分析了烟气工况下烘焙温度（200-300℃）和氧气浓度（0-10%）对稻秆理化特性的影响;接着借助TG-MS平台,探究了烘焙温度和氧气浓度对烘焙稻秆在后续与煤富氧混合燃烧过程中燃烧特性的影响以及主要气体产物的释放行为;最后在滴管炉中进行了烘焙稻秆与煤的富氧混合燃烧实验,探究了烘焙温度以及稻秆质量比对混燃过程中细颗粒物生成行为的影响,并分析了其无机组分。主要研究结论总结如下:（1）与氧气浓度相比,烘焙温度对稻秆理化特性的影响更加显著。烘焙反应在温度超过250℃时影响显著,氧化反应在氧气浓度超过6%时表现明显,与高氧浓度相比,在高温条件下稻秆的有氧烘焙进行程度更高。烘焙稻秆中氯、钾的相对含量和释放率均随着烘焙温度和氧气浓度的升高而上升。（2）富氧混合燃烧过程中NO2和CO2的释放曲线与DTG曲线相似,其释放峰对应DTG曲线中的失重峰。烘焙温度以及氧气浓度的升高都能在一定程度上抑制NO2、SO2和CO2的释放,其中SO2与煤单独燃烧时相比显著降低。与升高氧气浓度相比,烘焙温度的升高对NO2、SO2和CO2的释放的影响更加明显。（3）富氧混合燃烧过程中提高有氧烘焙温度能促进PM1-10的排放,而提高稻秆质量比则促进了 PM0.1-1的排放。原始稻秆与煤混燃产生的PM0.1-1主要由Cl、K组成,含量之和达到82%以上;而烘焙稻秆混燃产生的PM0.1-1中的Si、Mg元素含量占比显著升高。混燃产生的PM1-10主要由Si、Mg、Ca和K组成,其中Ca和Si的占比之和均达到了 60%以上。
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