来源：期刊VIP网 时间：
作者：吴佳佳;李鹏飞;张富强;成鹏飞;彭学平;赵亮;代中元;柳朝晖;
单位：华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室;天津水泥工业设计研究院有限公司;
摘要：随着煤化工行业的快速发展，产生了大量半焦，但其大规模低碳利用仍存在挑战。半焦挥发分含量较低，在燃烧过程中常面临着火困难和燃尽率低的问题。掺混燃烧特性相对较好的生物质可望改善半焦的燃烧性能，提高燃尽率。由于半焦固定碳含量较高，燃烧会产生大量CO_2。无焰富氧燃烧既能实现高浓度CO_2捕集，又能显著降低NO排放。但是目前半焦掺混生物质在无焰富氧氛围相关的研究较少，氮转化特性尚不明确。为了研究无焰富氧气氛半焦和生物质掺烧的燃料氮转化特性，采用数值模拟方法，在对模型进行详细验证的基础上，深入探讨生物质掺混比对掺烧过程氮转化特性的影响，并对不同类型NO的单独贡献进行分析。结果表明：无焰富氧燃烧下，炉内烟气的卷吸效应始终保持在较高水平。随着生物质掺混比增大，炉内高温区提前，峰值温度升高，同时低氧区范围扩大，挥发分含量增加，CO含量增多并且分布区域更广；与纯半焦燃烧相比，纯生物质燃烧的峰值温度升高了105 K。当生物质掺混比为25%时，出口总NO浓度显著降低；当生物质掺混比在50%～100%时，出口总NO浓度无明显变化。出口总NO浓度主要由燃料型NO生成量和NO再燃量决定，其中燃料型NO起主导作用。随着生物质掺混比由0增大到75%,NO再燃量由5×10~(-6)增加到35×10~(-6)。当生物质掺混比小于50%时，燃料型NO生成量不断降低，其中半焦NO的生成减少占主导地位，生物质NO的增加对燃料型NO的影响有限。推荐采用25%的生物质掺混比，在此条件下能有效抑制NO的生成；与纯半焦燃烧相比，此时出口总NO体积分数降低了33%，主要是因为燃料型NO生成量减少了30%，而NO再燃影响相对较小。
关键词：半焦;;生物质;;无焰富氧燃烧;;燃料氮;;数值模拟
基金资助：湖北省自然科学基金重点资助项目（2025AFA096）;; 国家重点研发计划资助项目（2024YFB4105805）
