煤炭科学技术

作者：梁兴, 曲思建, 底一, 崔名双, 王圣烨, 牛芳,

关键词：氨煤混燃, 粒径分布, 元素分布, 微观形貌, 焦炭破碎,

煤粉掺氨燃烧作为一种新型的低碳燃烧策略，逐渐受到广泛关注，但掺氨改变了煤粉的燃烧过程，燃煤颗粒物的生成特性也发生变化。论文基于平焰燃烧器，开展掺氨比和燃烧温度对颗粒物生成特性影响的试验研究，通过ELPI(Electrical Low Pressure Impactor)分级采集了燃烧器上方230 mm处的颗粒物，采用SEM-EDS(Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer)等检测手段分析了颗粒物的质量粒径分布、微观形貌及元素分布，发现PM10呈双模态分布，不同模态的颗粒物因为生成机理的不同呈现显著差别，细模态颗粒物粒径范围为0.03～0.3 μm，颗粒质量浓度在0.01～0.2 mg/m3，粗模态颗粒物的粒径范围为0.3～10 μm，颗粒质量浓度在0.2～18 mg/m3；细模态颗粒物主要由烟气中无机物冷凝形成的絮状物组成，而粗模态颗粒物主要由氨煤掺烧后煤颗粒发生焦炭破碎形成，其形状为球形及类球型颗粒物；细模态颗粒物中富含Ca和Na，且Ca含量大于Na，而粗模态颗粒物主要由Si和Al组成，且Si含量大于Al；降低燃烧温度和增加掺氨比均使颗粒物浓度降低，原因是当燃烧温度降低，煤粉颗粒在燃烧过程中的升温速率放缓，挥发分释放速率变慢，煤粉颗粒不完全燃烧，煤颗粒的热应力和内部压力降低，而随着掺氨比增加，氨燃烧产生的水蒸气与高温焦炭颗粒发生水煤气反应，使得焦炭颗粒表面温度的变化速率降低，二者均降低了焦炭破碎的概率，最终使PM10的生成量降低。

来源：2025年第7期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2025年第7期