02/C02燃烧技术作为一种新型环境友好的燃煤方式,不仅在回收利用温室气体C02上有较大的技术优势,并且在控制燃煤污染物生成方面也有很好的表现。但在应用02/CO2燃烧技术时,空气分离以及最后的CO2压缩都是在高压下进行的,而中间的炉膛燃烧过程却是处在常压下的,整个过程压力的先增、后降、再升使得能耗大幅增加。基于富氧燃烧原理提出的加压富氧燃烧技术既实现了煤粉的富氧燃烧和烟气再循环,又保证了从压缩空气制氧到捕集C02的整个过程在高压下完成,在保证煤粉高效充分燃烧的同时还大大简化了系统和缩小了部件尺寸。但是,目前国内外对于加压富氧燃烧过程中煤燃烧反应机理的研究还很少,因此,研究煤粉在高压下的燃烧机理,探究压力对煤粉燃烧特性的影响规律,将有助于加压富氧燃烧技术的深入发展,本文主要采用实验研究和理论分析的方法对以下几方面的问题进行重点研究：首先利用加压热重分析仪进行了加压下烟煤与无烟煤的非等温热重实验。结果表明：高压下煤粉富氧燃烧的着火机制发生了改变,在2兆帕下由常压的非均相着火转变为高压下均相着火。并且随着压力的增加,着火点、最大燃烧速率点、燃尽点温度逐步下降。挥发分燃烧速率随着压力增大而加快,煤粉颗粒的热解程度逐步加深。无烟煤由于挥发份含量较少,压力增加对其燃烧特性的影响较小,但压力的增加能很好的改善无烟煤的燃烧过程。其次通过煤粉着火机理理论分析,得出着火机制发生转变的根本原因是：高压下,挥发分的析出速度被加快以及到达煤粉单位面积上氧气浓度被升高。并从热平衡状态的稳定性角度分析了着火点、燃尽点前移的原因是由于高压下环境气体的密度增高,使得散热曲线斜率变大,平衡点向低温移动。为进一步研究高压下煤粉气流的燃烧特性,设计搭建了目标压力为8兆帕的流动管式沉降炉。在搭建过程中,充分考虑了装置在高压下的气密性及安全性,同时根据要实现煤粉着火点测量的需求布置了精密的测温系统。实验系统还包括给粉系统、反应器系统、烟气分析系统及辅助系统。试验台的搭建为今后工作打下基础。
