高壓富氧條件下的著火、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型及稀釋燃燒中CO生成機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間：2021-07-10 10:37
化石燃料燃燒導(dǎo)致的CO2大量排放是造成全球氣候變暖主要原因之一。高壓富氧燃燒是新一代的富氧燃燒技術(shù),是實(shí)現(xiàn)CO2捕集與封存的非常有前景燃燒方式。但是,目前高壓富氧條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較少,高壓富氧的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究也不夠成熟。因此,研究燃料在高壓富氧條件下的著火與化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理,不僅具有十分重要的科學(xué)意義,也具有十分深遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。本研究首先在激波管中實(shí)驗(yàn)研究了CH4在0.8、1.75和10 atm的著火特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:相比N2氣氛,在0.8 atm,CO2對(duì)甲烷著火延遲時(shí)間的影響十分微弱。當(dāng)壓力增加到10 atm時(shí),CO2對(duì)甲烷的著火有著明顯的抑制作用。采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前五個(gè)主流的燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型（“Ranzi”,USC 2.0,GRI 3.0,Aramco 1.3和FFCM-1）進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估顯示:五個(gè)燃燒模型都不能很好地全面預(yù)報(bào)甲烷在0.8–10 atm壓力范圍內(nèi)O2/CO2氣氛（0.21O...
【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：171 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
全球能源消耗圖
圖 1-2 二氧化碳的年排放量富氧燃燒技術(shù)（Oxy-Combustion）是由 Abraham 等人在 1982 年首次提出[9美國(guó) Argonne 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室證明，這種技術(shù)可以很好的應(yīng)用于常規(guī)鍋爐當(dāng)中國(guó)際能源署控制二氧化碳排放的主要項(xiàng)目之一，富氧燃燒技術(shù)從誕生到現(xiàn) 多年的發(fā)展，已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者進(jìn)行了深入和系統(tǒng)的研究[13-15]。在 2代，加拿大的能源技術(shù)中心（CANMET）和國(guó)際火焰研究基金會(huì)（IFRF）燃燒進(jìn)行了中試規(guī)模富氧燃燒的研究。進(jìn)入 21 世紀(jì)，瑞典的瀑布電ttenfall）率先在德國(guó)建設(shè)了世界第一臺(tái)示范規(guī)模的富氧燃燒實(shí)驗(yàn)裝置，相澳大利亞、西班牙也都完成了富氧燃燒示范發(fā)電項(xiàng)目。在國(guó)內(nèi)，華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)等高校也在 20 世紀(jì) 90 年代中期開(kāi)始對(duì)富氧燃燒進(jìn)行了基礎(chǔ)中科技大學(xué)為代表，在 2005 年、2011 年、2014 年分別完成了 0.3 MW、W 全流程的富氧燃燒試驗(yàn)系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外富氧燃燒技術(shù)的高速發(fā)展，也再次燒技術(shù)是實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集與封存非常有前景的燃燒技術(shù)。
華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文。通過(guò)空氣分裝置分離氮?dú)�，制備出純氧，一部分尾氣通過(guò)煙氣循環(huán)設(shè)備再次膛中，另一部分尾氣去除水蒸汽后得到高濃度的 CO2，最后對(duì)高濃度的 CO2進(jìn)和儲(chǔ)存來(lái)實(shí)現(xiàn)碳捕集與利用。因此，常規(guī)鍋爐可以較為簡(jiǎn)單的改造成富氧燃燒鍋富氧燃燒技術(shù)的應(yīng)用范圍更為廣泛。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激波管的調(diào)試與甲烷著火延遲時(shí)間的測(cè)量[J]. 張尊華,李敬瑞,萬(wàn)琦,李格升. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[2]中國(guó)富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[3]MILD燃燒的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李鵬飛,米建春,DALLY B B,王飛飛,王林,柳朝暉,陳勝,鄭楚光. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2011(02)
[4]潔凈煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景分析[J]. 閻維平. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[5]O2/CO2氣氛下煤燃燒特性試驗(yàn)研究與分析[J]. 駱仲泱,毛玉如,吳學(xué)成,方夢(mèng)祥,王勤輝,倪明江,岑可法. 熱力發(fā)電. 2004(06)
本文編號(hào)：3275754
【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：171 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
全球能源消耗圖
圖 1-2 二氧化碳的年排放量富氧燃燒技術(shù)（Oxy-Combustion）是由 Abraham 等人在 1982 年首次提出[9美國(guó) Argonne 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室證明，這種技術(shù)可以很好的應(yīng)用于常規(guī)鍋爐當(dāng)中國(guó)際能源署控制二氧化碳排放的主要項(xiàng)目之一，富氧燃燒技術(shù)從誕生到現(xiàn) 多年的發(fā)展，已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者進(jìn)行了深入和系統(tǒng)的研究[13-15]。在 2代，加拿大的能源技術(shù)中心（CANMET）和國(guó)際火焰研究基金會(huì)（IFRF）燃燒進(jìn)行了中試規(guī)模富氧燃燒的研究。進(jìn)入 21 世紀(jì)，瑞典的瀑布電ttenfall）率先在德國(guó)建設(shè)了世界第一臺(tái)示范規(guī)模的富氧燃燒實(shí)驗(yàn)裝置，相澳大利亞、西班牙也都完成了富氧燃燒示范發(fā)電項(xiàng)目。在國(guó)內(nèi)，華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)等高校也在 20 世紀(jì) 90 年代中期開(kāi)始對(duì)富氧燃燒進(jìn)行了基礎(chǔ)中科技大學(xué)為代表，在 2005 年、2011 年、2014 年分別完成了 0.3 MW、W 全流程的富氧燃燒試驗(yàn)系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外富氧燃燒技術(shù)的高速發(fā)展，也再次燒技術(shù)是實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集與封存非常有前景的燃燒技術(shù)。
華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文。通過(guò)空氣分裝置分離氮?dú)�，制備出純氧，一部分尾氣通過(guò)煙氣循環(huán)設(shè)備再次膛中，另一部分尾氣去除水蒸汽后得到高濃度的 CO2，最后對(duì)高濃度的 CO2進(jìn)和儲(chǔ)存來(lái)實(shí)現(xiàn)碳捕集與利用。因此，常規(guī)鍋爐可以較為簡(jiǎn)單的改造成富氧燃燒鍋富氧燃燒技術(shù)的應(yīng)用范圍更為廣泛。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激波管的調(diào)試與甲烷著火延遲時(shí)間的測(cè)量[J]. 張尊華,李敬瑞,萬(wàn)琦,李格升. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[2]中國(guó)富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[3]MILD燃燒的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李鵬飛,米建春,DALLY B B,王飛飛,王林,柳朝暉,陳勝,鄭楚光. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2011(02)
[4]潔凈煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景分析[J]. 閻維平. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[5]O2/CO2氣氛下煤燃燒特性試驗(yàn)研究與分析[J]. 駱仲泱,毛玉如,吳學(xué)成,方夢(mèng)祥,王勤輝,倪明江,岑可法. 熱力發(fā)電. 2004(06)
本文編號(hào)：3275754
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