【摘要】：為實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和近零排放,本課題組提出煤基燃料-氧-水蒸氣燃燒方式,即將煤中的礦物質(zhì)脫除得到脫灰煤,采用純氧燃燒,逐級(jí)噴入水形成高溫、高壓、高水蒸氣濃度和高氧濃度(即“四高”環(huán)境)的燃燒環(huán)境,用產(chǎn)生的混合氣體推動(dòng)先進(jìn)透平做功,排氣冷凝為水和高濃度的CO2,從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳的近零排放。研究脫灰煤濃度、種類在“四高”條件下的火焰?zhèn)鞑ヌ匦允菍?shí)現(xiàn)煤基燃料-氧-水蒸氣燃燒的重要理論基礎(chǔ)之一,是實(shí)現(xiàn)“OCCSS”發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文基于自行搭建的20L球形實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置,通過(guò)研究不同神華和準(zhǔn)東煤粉云濃度、粒徑在常溫空氣條件下的爆炸特性來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)臺(tái)的可行性。通過(guò)高速照相機(jī)結(jié)合圖像處理技術(shù)對(duì)不同濃度、粒徑的神華和準(zhǔn)東煤粉云在常溫空氣條件下火焰?zhèn)鞑ニ俣葘?shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):煤粉云濃度在600g/m3附近時(shí),火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁臁ｋS著煤粉顆粒粒徑的減小,煤粉云火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌�。神華煤粉云的火焰?zhèn)鞑ニ俣炔徽撛诤畏N條件下均大于準(zhǔn)東煤粉云火焰?zhèn)鞑ニ俣�。煤粉�?jīng)過(guò)酸洗處理后,促進(jìn)煤粉燃燒的堿金屬和堿土金屬被脫除,導(dǎo)致煤粉云火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档汀ａ槍?duì)“OCCSS”發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)問(wèn)題,本文研究了在O2/H2O的體積比為40/60下,不同神華脫灰煤粉云濃度對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊�。本文還進(jìn)行神華和準(zhǔn)東脫灰煤粉云在濃度0.8kg/m3,不同O2/H2O體積比對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊膶?shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:當(dāng)O2含量為40%時(shí),神華脫灰煤粉云的火焰?zhèn)鞑ニ俣入S著煤粉云濃度的增加呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)。當(dāng)神華脫灰煤粉云濃度為1.6kg/m3時(shí),神華脫灰煤粉云的火焰?zhèn)鞑ニ俣冗_(dá)到最快為12.2m/s。神華脫灰煤粉云和準(zhǔn)東煤煤粉云的火焰?zhèn)鞑ニ俣染S著O2/H2O的增高呈現(xiàn)出線性增加的趨勢(shì)。當(dāng)氧氣含量從21%增加到50%時(shí),神華脫灰煤粉云的火焰?zhèn)鞑ニ俣葟?.8m/s增加到11.8m/s,準(zhǔn)東脫灰煤粉云的火焰?zhèn)鞑ニ俣葟?.4m/s增加到11m/s。
【圖文】：

控制 CO2的排放。是一個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，中國(guó)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)以煤炭為主。如圖消費(fèi)量變化趨勢(shì)圖，從煤炭消費(fèi)總量來(lái)看，從 1996-2011 年間，保持上升趨勢(shì)，煤炭消費(fèi)比基本在 70%上下波動(dòng)[3]。

過(guò)脫灰處理得到超凈煤，在純氧條件下燃燒。向燃燒室內(nèi)噴水直接壓的混合氣體，水蒸氣濃度在90%左右，其余以CO2為主。高溫高壓透平做功，，排氣中的水蒸氣冷凝后重新噴入燃燒室內(nèi)。得到高濃收利用實(shí)現(xiàn)CO2的低成本捕集�！癘CCSS”發(fā)電系統(tǒng)的原理圖如1-
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ534

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 馮永安;胡雙啟;胡立雙;孫建兵;;基于20L球形爆炸裝置的甲烷煤塵混合爆炸實(shí)驗(yàn)[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2012年07期

2 王俊有;李太興;劉振剛;高子欽;;IGCC環(huán)保特性的研究[J];燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù);2007年02期

3 邱朋華;趙巖;陳希葉;徐健健;杜亞文;方來(lái)熙;孫紹增;;堿及堿土金屬對(duì)準(zhǔn)東煤熱解特性及動(dòng)力學(xué)影響分析[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2014年10期

4 魏礫宏;姜秀民;李愛(ài)民;楊天華;李延吉;;礦物成分對(duì)超細(xì)化煤粉燃燒特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2007年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳東梁;甲烷/煤塵復(fù)合火焰?zhèn)鞑ヌ匦约皺C(jī)理的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2660865