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摘要：针对目前循环流化床富氧燃烧技术存在耗氧量大、运行成本高等不足,本文提出在返料器内组织富氧助燃的思路,并开展相关的实验研究,旨在探索一种适用于循环流化床锅炉经济效益好、工程应用价值高的富氧燃烧技术。选题具有重要的学术意义和应用价值。为研究氧浓度对不同煤种燃烧行为的影响,本文选取了烟煤、无烟煤和煤矸石三种煤样。通过氮气和氧气混合配制了氧浓度分别为21%、25%、30%、35%和40%的助燃剂。为探讨助燃剂氧浓度对燃料燃烧特性参数的影响,利用热天平测得了三种煤样在五个助燃剂作用下的失重数据,从中求得了着火温度、最大燃烧速率、燃烧特性指数、综合燃烧特性指数、活化能和指前因子等燃烧特性参数,并进行了讨论。结果表明：助燃剂氧浓度对三种煤样的以上燃烧特性参数均有影响,但程度不一。随助燃剂氧浓度升高,着火温度均降低,其中烟煤的降低最大,煤矸石的最小；最大燃烧速率及对应的峰值温度、燃尽特性指数、综合燃烧特性指数、活化能和指前因子均提高,提高最大的也是烟煤,最小的也是煤矸石。为进一步评价助燃剂氧浓度对实际返料器中燃烧过程的影响,设计并搭建了0.3t/h循环流化床实验台。为得到实验中所需要的工况参数,首先通过冷态试验确定了布风板阻力、临界流化风速和返料风的风量。然后开展了一系列热态实验。在热态实验中通过保持三种煤样的给料量和3.5m/s流化风速为前提,测定了助燃剂氧浓度分别为21%、25%、30%和35%时炉膛温度、飞灰含碳量和烟气中NO、CO、 SO2排放量等数据。结果表明：随着返料器氧浓度的增加,三种煤样炉膛内温度均提高,当氧浓度从空气气氛提高到35%,烟煤、无烟煤和煤矸石的密相区温度分别升高了60℃、52℃、69℃,稀相区温度分别升高了119℃、55℃、67℃；飞灰含碳量随着氧浓度的增加而减少,当氧浓度从空气气氛提高到35%时,烟煤、无烟煤和煤矸石的飞灰含碳量分别降低了30.93%、32.55%和29.57%；随着氧浓度的增加,烟煤、无烟煤和煤矸石的SO2排放量分别增加了95mg/m3、44mg/m3、263mg/m3,NO排放量分别增加了72mg/m3、76mg/m3、72mg/m3,CO排放量无明显规律。研究表明：在本实验条件下,返料器中组织富氧燃烧有利于提高并改善炉膛内温度分布、有利于降低飞灰含碳量,但NO和SO2排放量增多,对CO排放影响无明显规律。