闫华青，张先炼，许 凯，李寒剑，徐 俊，汪 一，江 龙，苏 胜，胡 松，向 军

(1.华中科技大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430074；2.湖北西塞山发电有限公司，湖北 黄石 435000)

0 引 言

富氧燃烧过程中，空气分离制氧过程与烟气压缩过程均在加压下进行，而富氧燃烧过程在常压下进行，压力的升—降—升造成能量损失[1-3]。基于此，学者提出了一种新型高效燃烧技术——增压富氧燃烧[4-5]，即空气分离过程、富氧燃烧过程、烟气压缩过程均在高压下进行。研究结果表明[6-7]，增压富氧燃烧技术在节能降耗方面具有巨大的潜力。

一般认为，煤燃烧的第1步是煤热解析出挥发分，其进程将直接影响热解煤焦的物理和化学结构，导致其燃烧反应性差异。Qing等[8]在管式炉上试验研究发现，煤在挥发分析出过程中，CO2除了参与气化反应导致焦炭质量损失增加外，还会使产生的煤焦芳香化程度增加，认为添加CO2可促进焦炭中芳香环的缩合，改变了其化学结构。Brix等[9]通过携带流反应器试验研究，发现N2和CO2气氛下制备的焦炭BET比表面积以及挥发分产物收率差异不大，可认为空气燃烧转为富氧燃烧不会显著影响脱挥发分过程。对于加压富氧燃烧，反应压力和反应气氛(CO2取代N2)的改变会使煤颗粒的脱挥发分过程改变[10-12]，使煤焦结构(如孔隙分布、比表面积以及石墨化程度等)发生变化，进而影响煤焦的反应性[13-15]。Gouws等[12]研究了O2/CO2气氛下CO2分压对煤焦的气化反应速率和孔结构的影响，发现随着CO2分压的增加，焦炭的微孔和中孔表面积明显增加，同时焦炭的气化速率也明显增加。……