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?論文推薦｜哈爾濱工業(yè)大學(xué)趙義軍教授：燃燒溫度對(duì)神華煙煤加壓燃燒過程中C/N轉(zhuǎn)化特性的影響

時(shí)間：2023-02-11 來源：瀏覽：

?論文推薦｜哈爾濱工業(yè)大學(xué)趙義軍教授：燃燒溫度對(duì)神華煙煤加壓燃燒過程中C/N轉(zhuǎn)化特性的影響

原創(chuàng) 趙義軍潔凈煤技術(shù)

潔凈煤技術(shù)

微信號(hào) jjmjs84262927

功能介紹《潔凈煤技術(shù)》雜志與讀者、作者溝通的平臺(tái)

收錄于合集

基于純氧和煙氣循環(huán)中C O ₂ 混合物作為氧化劑的 O ₂ /C O ₂ 燃燒技術(shù)可實(shí)現(xiàn)燃煤電廠C O ₂ 高效捕集，是助力燃煤發(fā)電高效減排的重要舉措之一。針對(duì) O ₂ /C O ₂ 燃燒技術(shù)，目前的研究主要關(guān)注壓力對(duì)煤粉著火和燃燒過程的影響，對(duì)于加壓燃燒過程中溫度對(duì)半焦物理化學(xué)結(jié)構(gòu)演變和氣相產(chǎn)物生成規(guī)律研究較少，有必要研究燃料中C/N元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的影響。結(jié)果表明 燃燒溫度會(huì)顯著改變?nèi)剂现蠧/N賦存形態(tài)和分布特征，優(yōu)化燃燒溫度可以顯著降低NO _x 和CO排放 。

燃燒溫度對(duì)神華煙煤加壓燃燒過程中C/N轉(zhuǎn)化特性的影響

張嶼，杜尚斌，張文達(dá)，趙義軍，孫紹增

哈爾濱工業(yè)大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院

創(chuàng)新點(diǎn)

1）對(duì) 煤粉加壓 O ₂ /C O ₂ 燃燒過程中溫度對(duì)燃燒產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及分布特征的影響進(jìn)行了解析。

2）關(guān)聯(lián)了燃燒氣-固產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及分布特征與C/N物種的遷移和演變規(guī)律。

研究背景

燃煤電廠碳排放居國(guó)內(nèi)各行業(yè)之首，是加劇全球氣候變暖的重要因素。為實(shí)現(xiàn)“碳減排，碳達(dá)峰，碳中和”，加大燃煤發(fā)電過程中CO ₂ 高效捕集是我國(guó)能源發(fā)展的重中之重。 O ₂ /CO ₂ 燃燒技術(shù)是一種可基于現(xiàn)有電站設(shè)備改造的燃煤電站CO ₂ 高效減排技術(shù)。該技術(shù)是以純氧和煙氣循環(huán)中CO ₂ 混合物作為氧化劑的一種新型燃燒技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)燃煤電廠CO ₂ 高效捕集，近年來備受關(guān)注。

研究?jī)?nèi)容

采用加壓沉降爐試驗(yàn)臺(tái)對(duì)神華煙煤?jiǎn)晤w粒加壓燃燒過程進(jìn)行探究，通過在線測(cè)量CO、NO以及N ₂ O等氣相產(chǎn)物獲得 加壓O ₂ /CO ₂ 燃燒中溫度對(duì)燃料中N元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的影響 ，對(duì)燃燒半焦的離線分析表征獲得 加壓燃燒半焦的表面理化特性以及O ₂ /CO ₂ 氣氛下煤粉加壓燃燒過程中的氣固產(chǎn)物生成特性 。

研究結(jié)論

1）煤粉加壓O ₂ /CO ₂ /N ₂ 燃燒過程中，隨著燃燒溫度提高， CO排放量逐漸降低，NO排放量增加，N ₂ O排放量先增加后減小。燃料N向NO _x 的轉(zhuǎn)化率隨燃燒溫度升高呈先增加后減小的趨勢(shì) 。

2）煤粉加壓O ₂ /CO ₂ /N ₂ 燃燒過程中，隨著燃燒溫度增加，C—O相對(duì)含量變化較小，O—C=O、C=O、C—H相對(duì)含量降低，而C=C/C—C相對(duì)含量增加。表明 燃燒殘?zhí)勘砻娴氖潭仍黾?，表面含氧官能團(tuán)相對(duì)含量逐漸降低，且O—C=O的燃燒反應(yīng)活性高于C—OH 。

3）煤粉加壓O ₂ /CO ₂ /N ₂ 燃燒過程中，隨燃燒溫度增加，燃燒 殘?zhí)勘砻嬉訬-6形式賦存的N元素相對(duì)含量增加，以N-5形式賦存的N元素相對(duì)含量減少，表面N-Q受燃燒溫度的影響變化不大 。

重要圖表

圖1 氣相產(chǎn)物生成和氮轉(zhuǎn)化特性

圖2 溫度對(duì)燃燒殘?zhí)康腦PS峰面積相對(duì)含量的影響

引用格式 ：

張嶼，杜尚斌，張文達(dá),等.燃燒溫度對(duì)神華煙煤加壓燃燒過程中C/N轉(zhuǎn)化特性的影響[J].潔凈煤技術(shù)，2022,28(8)：43-49.

ZHANG Yu，DU Shangbin，ZHANG Wenda，et al.Effect of combustion temperature on pressurized combustion and C/N transformation characteristics of Shenhua bituminous coal[J].Clean Coal Technology，2022,28(8)：43-49.

通訊作者

趙義軍，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，國(guó)家級(jí)青年人才。分別于2004年、2006年和2010年獲得哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱能工程專業(yè)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。主要從事零碳燃料燃燒、燃?xì)廨啓C(jī)燃燒、生物質(zhì)能利用、分布式智慧能源系統(tǒng)、核熱轉(zhuǎn)化等方面的研究。擔(dān)任《燃料化學(xué)學(xué)報(bào)》青年編委、《燃燒科學(xué)與技術(shù)》和《節(jié)能技術(shù)》等期刊編委。主持國(guó)家和省部級(jí)課題、企業(yè)合作課題14項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文110余篇，授權(quán)發(fā)明專利15項(xiàng)，獲得省部級(jí)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

作者簡(jiǎn)介

張文達(dá)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，助理教授。2022年獲得哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱能工程專業(yè)博士學(xué)位，在 Energy、Fuel 、 Fuel Processing Technology 等高水平期刊發(fā)表論文10余篇，主要研究方向?yàn)榧訅焊谎跞紵夹g(shù)，油氣清潔燃燒技術(shù)。

課題組簡(jiǎn)介

課題組主要研究方向?yàn)榇髿猸h(huán)境保護(hù)技術(shù)、先進(jìn)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)和智慧能源系統(tǒng)、可持續(xù)能源利用技術(shù)、多場(chǎng)耦合建模及模型研究、分布式能源和儲(chǔ)能技術(shù)。研究成果發(fā)表在 PNAS、Chemical Engineering Journal、Energy Conversion and Management、Energy、Fuel、Fuel Processing Technology 等期刊。目前課題組榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，黑龍江省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)4項(xiàng)以及數(shù)項(xiàng)其他省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)。課題組已承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)際合作項(xiàng)目、省部級(jí)基金項(xiàng)目及企業(yè)合作項(xiàng)目等。

精彩回顧

END

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