燃烧科学与技术
燃燒科學與技術
연소과학여기술
JOURNAL OF COMBUSTION SCIENCE AND TECHNOLOGY
2012年
3期
217-222
,共6页
于娟%周宽%潘登%章明川
于娟%週寬%潘登%章明川
우연%주관%반등%장명천
富氧燃烧%炭粒%传质%斯蒂芬流
富氧燃燒%炭粒%傳質%斯蒂芬流
부양연소%탄립%전질%사체분류
与传统煤粉燃烧技术不同,煤粉在高浓度O2/CO2气氛中燃烧,在炭粒表面产生强烈的斯蒂芬流,对炭粒燃烧有重大的影响.笔者考虑炭的表面氧化(2 C+ O2→2 CO)、CO2还原反应(C+ CO2→2 CO)和H2O气化反应(C+ H2O→CO+ H2),给出忽略斯蒂芬流的传质系数修正式.数值计算表明,对单膜模型的修正显著改善了颗粒温度、燃烧速率和燃尽时间的预报.在不同燃烧情况下,采用修正表达式对斯蒂芬流的影响进行了讨论.研究发现,修正因子和反应速率、环境组分浓度、反应产物浓度有关;在典型富氧燃烧工况下,O2的传质系数修正幅度可达18%;如果有水蒸气(摩尔分数为0.1)存在,则修正幅度可达22%; CO2的传质系数修正幅度可达74%,有水蒸气(摩尔分数为0.1)存在时则修正幅度可达78%;仅有水蒸气气化反应时,可以忽略对其传质系数的修正.但如果同时存在炭的表面氧化反应和CO2气化反应,则必须对其进行修正,修正幅度为29%.
與傳統煤粉燃燒技術不同,煤粉在高濃度O2/CO2氣氛中燃燒,在炭粒錶麵產生彊烈的斯蒂芬流,對炭粒燃燒有重大的影響.筆者攷慮炭的錶麵氧化(2 C+ O2→2 CO)、CO2還原反應(C+ CO2→2 CO)和H2O氣化反應(C+ H2O→CO+ H2),給齣忽略斯蒂芬流的傳質繫數脩正式.數值計算錶明,對單膜模型的脩正顯著改善瞭顆粒溫度、燃燒速率和燃儘時間的預報.在不同燃燒情況下,採用脩正錶達式對斯蒂芬流的影響進行瞭討論.研究髮現,脩正因子和反應速率、環境組分濃度、反應產物濃度有關;在典型富氧燃燒工況下,O2的傳質繫數脩正幅度可達18%;如果有水蒸氣(摩爾分數為0.1)存在,則脩正幅度可達22%; CO2的傳質繫數脩正幅度可達74%,有水蒸氣(摩爾分數為0.1)存在時則脩正幅度可達78%;僅有水蒸氣氣化反應時,可以忽略對其傳質繫數的脩正.但如果同時存在炭的錶麵氧化反應和CO2氣化反應,則必鬚對其進行脩正,脩正幅度為29%.
여전통매분연소기술불동,매분재고농도O2/CO2기분중연소,재탄립표면산생강렬적사체분류,대탄립연소유중대적영향.필자고필탄적표면양화(2 C+ O2→2 CO)、CO2환원반응(C+ CO2→2 CO)화H2O기화반응(C+ H2O→CO+ H2),급출홀략사체분류적전질계수수정식.수치계산표명,대단막모형적수정현저개선료과립온도、연소속솔화연진시간적예보.재불동연소정황하,채용수정표체식대사체분류적영향진행료토론.연구발현,수정인자화반응속솔、배경조분농도、반응산물농도유관;재전형부양연소공황하,O2적전질계수수정폭도가체18%;여과유수증기(마이분수위0.1)존재,칙수정폭도가체22%; CO2적전질계수수정폭도가체74%,유수증기(마이분수위0.1)존재시칙수정폭도가체78%;부유수증기기화반응시,가이홀략대기전질계수적수정.단여과동시존재탄적표면양화반응화CO2기화반응,칙필수대기진행수정,수정폭도위29%.