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我国以煤炭为主的能源结构在短期内不会改变,煤炭燃烧引起了CO2和NOx等污染物排放的问题。Oxy-steam燃烧技术作为新型富氧燃烧技术,能在减少CO2排放的同时降低NOx的生成量;同时,混煤燃烧技术具有提高燃烧效率降低污染物排放等优点。因此,研究oxy-steam条件下混煤的燃烧特性及NO生成特性具有重要意义。本文选取了三种代表性煤:神华烟煤(SH)、大同烟煤(DT)、晋城贫煤(JC)及其组成的神华/大同(SH/DT)混煤和神华/晋城(SH/JC)混煤作为研究对象,开展O2/H2O气氛下混煤燃烧与NO生成特性的实验研究。 首先,在热重分析仪上研究了燃烧气氛、掺混比例、氧气浓度、升温速率对混煤燃烧特性和交互作用的影响。结果表明:(1)与O2/N2气氛相比,O2/H2O气氛下混煤的综合燃烧特性指数变大,交互作用增强;(2)O2/H2O气氛下,SH/DT和SH/JC混煤燃烧的最强交互作用点均出现在50%SH掺混比例下;(3)氧气浓度增加,混煤的综合燃烧特性指数增大,交互作用变强;(4)升温速率增加,混煤的综合燃烧特性指数变大,交互作用先增加后减小;(5)SH/JC混煤的交互作用强于SH/DT混煤。 其次,在热重分析仪上研究了O2/H2O气氛下混煤煤焦的燃烧特性和交互作用随氧气浓度的变化规律。结果表明:(1)O2/H2O气氛下,混煤煤焦的综合燃烧特性指数变大;(2)随着氧气浓度增加,混煤煤焦的综合燃烧特性指数变大且交互作用增强;(3)SH/JC混煤煤焦的交互作用强于SH/DT混煤煤焦。 最后,在管式炉上研究了气氛、水蒸气浓度、氧气浓度、温度以及燃烧过程交互作用对混煤NO生成特性的影响。结果表明:(1)O2/H2O气氛下混煤的NO生成量降低;(2)随着水蒸气浓度增加,混煤的NO生成量逐渐降低,在低水蒸气浓度下高于线性加权值而在高水蒸气浓度下接近线性加权值;(3)随着氧气浓度增加,混煤的NO生成量先降低后增加,在低氧浓度时高于线性加权值而在高氧浓度下低于线性加权值;(4)随着温度增加,混煤的NO生成量上升,在各个温度下均要高于线性加权值。