固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展

二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点，也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点，是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态，对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理，在简述富氧燃烧基本技术原理基础上，分析了国内外的研究动态，总结了主要研究进展，包括单一燃料流化床富氧燃烧、混合燃料流化床富氧燃烧、加压流化床富氧燃烧和新型流化床富氧燃烧，并探讨了固体燃料流化床富氧燃烧技术将来发展趋势和研究重点。     

煤气化细渣燃烧技术研究进展

简述了煤气化细渣的基础燃烧特性、燃烧动力学和燃烧应用三方面的研究现状，分析表明：煤气化细渣基础燃烧特性较差，难以单独稳定燃烧，与其他燃料掺烧可提高其燃烧性能；煤气化细渣的粒径、掺烧比和种类等因素对其燃烧性能影响较大，应着重加以研究；煤气化细渣燃烧动力学多采用Coats-Redfern积分法进行研究，求解过程简单，但存在准确性相对较低的问题，采用多重扫描速率法等进行相关研究可提高准确性，具有研究价值，但鲜有报道。掺混燃烧是煤气化细渣燃烧应用的主要方式，具有一定的经济和环境效益，但多数会引起一些副作用；单独燃烧是煤气化细渣燃烧应用的另一方式，具有燃烧效率高的优点，但需对燃烧设备进行针对性的设计、开发。最后提出了煤气化细渣燃烧技术今后的研究方向，以期为相关领域科研工作者提供参考。     

典型煤碳燃烧特性研究和数值模拟

本文以三种典型煤的碳燃烧为研究对象，分别采用简单一维沉降燃烧方式和等温加热燃烧方式，实验研究了煤在快速加热条件下，其碳的初期和中，后期燃烧过程。以实验为基础，建立了煤的碳燃烧模型，变工况数值模拟了煤的碳燃烧过程，揭示了煤不同条件下的单颗粒碳燃烧特性。     

油页岩矿物质催化半焦燃烧特性及机理

利用微型流化床反应分析仪（MFBRA）研究了油页岩矿物质催化半焦燃烧特性，重点考察了半焦内部矿物质和外部页岩灰床料对半焦燃烧的催化作用，揭示了流化床反应器中半焦燃烧过程和机理。结果表明：内部矿物质和外部床料对半焦燃烧均具有明显催化作用，而两者共同催化效果最为显著。矿物质中CaO和Fe₂O₃对半焦燃烧具有催化活性，CaO催化作用强于Fe₂O₃。油页岩半焦燃烧反应活化能在60.41~78.97 kJ/mol之间，矿物质的催化作用会明显降低反应活化能。流化床反应器中，矿物质对半焦燃烧的催化作用主要表现在四个反应，即：挥发分裂解和燃烧、半焦表面炭燃烧、半焦内部炭燃烧以及一氧化碳燃烧。     

天然气燃烧方式及燃烧器的应用问题

叙述了天然气的性能、燃烧特点，着重阐述了扁平火焰燃烧方式、有焰燃烧方式 和无焰燃烧方式，介绍了各种燃烧器的应用和结构的演变，讨论了天然气燃烧的节能和引进国外燃烧装置存在的一些问题。     

初始油温对变压器油燃烧特性的影响

为了研究变压器油初始油温对燃烧特性的影响，搭建了油池火燃烧实验平台，开展了不同初始油温及不同油池直径的池火实验，系统地分析了初始油温对油池火灾发展规律的影响，具体探讨了燃烧发展阶段、燃烧速率以及沸腾层厚度等参数随初始油温的变化规律。结果表明，变压器油池火的整个发展过程可分为：初始发展阶段、稳定燃烧阶段和火焰熄灭阶段。对于初始发展阶段，随着初始油温的升高，燃烧速率会不断增加，这主要是由于初始油温的升高降低了用于加热油品的热量；对于稳定燃烧阶段，燃烧速率会随着初始油温的升高而增加，但增幅较小。实验尺度范围内，前两个阶段的燃烧速率都会随着燃烧尺度的增加而显著增加。对于稳定燃烧阶段，除了直径20 cm的油池外，变压器油的沸腾层厚度接近2.17 mm，与初始油温无关。因此，在变电站消防设计中，应提高变压器火灾发展初期的灭火效率；同时，采用相应的阻隔措施避免泄漏油品的扩散蔓延。     

二甲醚燃烧用掺杂钡、镍六铝酸盐催化剂的研究

二甲醚是易液化，便于运输，清洁化的新能源。当作为燃料使用时，采用催化燃烧的方法能使得燃烧的起燃温度降低和提高燃烧转化率，克服了普通燃烧的缺点，实现了清洁燃烧。对二甲醚催化燃烧用的催化剂BaNiAl11O19-δ进行了制备与研究。采用溶胶-凝胶法制备六铝酸盐催化剂BaNiAl11O19-δ,考察其对新能源二甲醚催化燃烧反应的活性，并用TG—DTA对催化剂的性质进行考察。结果表明，加入经800℃焙烧4h后又在1200℃焙烧了2h的催化剂，比未加催化剂的燃烧体系T10降低了50℃。用溶胶一凝胶法制备的六铝酸盐催化剂BaNiAl11O19-δ对二甲醚催化燃烧反应具有较高的催化活性。     

浮法玻璃熔窑火焰空间石油焦部分替代重油燃烧的数值模拟

针对浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型并进行了数值模拟，在保证热值相同的前提下，对比研究了重油燃烧及将石油焦部分替代重油燃烧时的流场分布特征。结果表明，石油焦部分代替重油燃烧后，两种燃料可很好地混合燃烧，窑炉内温度制度基本不受影响；石油焦着火时间比重油长，两种燃料混合燃烧时平均着火点滞后于仅使用重油时，且燃烧路径更长，燃烧时产生了大量CO，整个火焰空间及烟气出口处NOx的平均排放量与仅使用重油相比降低了30.02%，NOx减排效果明显。     

浮法玻璃富氧燃烧节能技术的研究现状

综述了富氧燃烧节能技术机理以及富氧燃烧的优点，论述了富氧燃烧的节能原理，介绍了富氧的来源．以及富氧燃烧浮法玻璃工业生产工艺的影响，并对其应用前景进行了展望。     

高氯酸铵含量对高铝富燃料推进剂中重要组分高氯酸铵/铝 一次燃烧性能和铝粉团聚的影响

采用CO2激光点火装置联合高速摄影系统及扫描电子显微镜等凝聚相燃烧产物分析技术，研究了高氯酸铵(AP)含量对高Al富燃料推进剂中重要组分AP/Al一次燃烧过程中燃烧现象、引燃时间、燃烧扩散时间、燃尽时间、燃烧效率、颗粒团聚及凝聚相燃烧产物的表面形貌、粒径及其分布的影响。结果表明，各AP/Al混合粉体的燃烧过程均可分为表面引燃、燃烧扩散和火焰熄灭3个阶段，但各样品在不同燃烧阶段的燃烧现象存在明显差异。AP含量由10wt%增至30wt%，样品燃烧剧烈程度增强，燃烧过程中固相颗粒的溅射现象越加明显；在火焰熄灭阶段，各样品燃烧由以停留在样品燃面处的燃烧为主逐渐变为以溅射颗粒的燃烧为主，且随反应进行，燃面已燃固相颗粒最先熄灭，各样品表面引燃时间、燃烧扩散时间、燃烧持续时间均缩短，即燃烧反应速率逐渐加快。在AP/Al混合物中，铝粉的燃烧效率、凝聚相燃烧产物粒度及其团聚程度随AP含量增加而增加。     

不同升温速率下石油焦燃烧特性的热重分析

利用热天平（TGA）对石油焦的燃烧特性进行研究，根据不同升温速率下石油焦燃烧特性曲线，分析了石油焦在不同升温速率下的燃烧特性，计算出石油焦燃烧反应动力学参数，为该石油焦的燃烧提供了较为可靠的基础数据．由于石油热值高，尽管其着火较难，但一旦着火燃烧剧烈，燃烧过程处在动力区的时间很短．实验表明，石油焦的化学动力控制区在900K以下．在TGA上测量石油焦的化学动力学参数时，推荐采用较低的升温速率以延长在动力区的燃烧时间．     

煤在分解炉中的燃烧特点分析

本文就分解炉中煤的着火及燃烧特点进行了理论研究与分析。研究表明：在同一气流温度条件下，燃烧并存两种分离的稳定燃烧状态及煤粒表面温度。一种受化学反应控制，煤粒温度接近气流温度，燃烧速率较低；另一种受扩散控制，煤粒表面温度较高（较炉温高２００℃以上），燃烧速率也高。研究还表明：分解炉中煤的燃烧以扩散控制为主。分解炉中煤的着火意味着燃烧从受化学反应控制到受扩散控制的转变。本文还就影响分解炉燃烧的因素进行了讨论。     

燃煤电厂的脱硫研究──硫氧化物的脱除原理及应用(Ⅰ)

本文概述了燃煤电厂脱硫的主要方法，对煤脱硫及煤燃烧过程产生的硫氧化物的脱除技术进行了归纳总结，论述了脱除燃烧前、燃烧中、燃烧后硫的化合物的基本原理，分析了其应用的深度和广度。     

SHL10—13A锅炉节能技术改造

本文介绍了改造前锅炉的燃烧状况，以及采用新装引风机和分层式给煤装置后，改善了锅炉的炉膛燃烧状况，消除了正压燃烧的现象，节煤效果显著，综合热效率得到提高，收到了很好的经济效益和社会效益。     

大颗粒煤燃烧传递动力学破碎理论模型

研究了大颗粒煤燃烧中的颗粒破碎现象，理论分析了大颗粒煤的着火过程和颗粒破碎过程，建立了大颗粒煤燃烧传递动力学破碎模型，对褐煤、烟煤和无烟煤三个典型煤种进行了燃烧初期数值模拟，指出了大颗粒煤燃烧时着火和颗粒破碎的内在联系。     

阳极焙烧燃烧架双燃料系统改造与应用

为了克服阳极焙烧重油系统在燃烧过程中易结焦、不完全燃烧、泄漏的重油难以清洗等缺点，并考虑到天然气的供给量因素，进行了阳极焙烧燃烧架双燃料系统的改造。改造效果十分明显，不仅克服了上述缺点，而且提高了产品质量，并且能非常简便地进行燃烧架上两种燃料系统的倒换。     

燃烧过程中的NOx形成机理与控制技术

NOx是大气的一个重要污染源，简述了燃烧中和燃烧后控制NOx技术在各种工业燃烧源中的使用情况，这些燃烧源包括：工业锅炉、加热炉、燃气轮机和内燃机。     

燃烧前发生炉煤气的含水与控制

介绍了影响燃烧前发生炉煤气含水量的因素，分析了煤气中的饱和水和机械水含量对煤气燃烧效果的影响，指出煤气中所含的机械水对燃烧的影响较大，在煤气燃烧过程中，饱和水的吸热量仅为机械水吸热量的5％左右，影响较小。在此基础上，就燃烧前发生炉煤气含水量的控制方法，特别是捕除煤气中机械水的工艺和方法，进行了系统的阐述。     

洁净燃烧技术的应用

石油化工管式加热铲排放的尾气是大气污染的主要污染源之一，从燃料燃烧角度出发，分析了几种主要污染物的生成机理及燃料燃烧的影响因素，介绍了洁净燃烧设备的特点及应用情况，指出添加燃料添加剂、控制好燃烧工况及选用洁净燃烧设备能有效降低甚至脱除尾气中的污染物，达到洁净燃烧的目的。     

氨及掺氨燃烧过程机理与特性研究进展

氨及掺氨燃烧对于替代化石燃料实现无碳化及减碳化燃烧、实现双碳目标具有积极意义。针对氨及掺氨燃烧在燃料化学工业中的应用潜力，阐述了氨及掺氨燃烧的过程机理包括的反应路径、反应方程及机制模型，主要限制因素包括当量比、氨掺混比例和初始温度等对火焰传播速度和火焰温度的影响，氨及掺氨燃烧的反应、流动与能量的数学模型及其模化性能评估，氨及掺氨燃烧过程氮氧化物的生成与控制，以及掺氨燃烧的工业应用。最后，就氨及掺氨燃烧的基础理论和技术发展进行了展望。