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内容介绍

O2／CO2燃煤技术的研究尚处于探索阶段，为了交流经验，推动煤粉燃烧污染控制的发展，作者结合近年来的研究成果编写了这本专著，主要内容包括O2／CO2气氛中无孔纯碳颗粒燃烧特性研究、煤焦颗粒燃烧与气化的实验研究、S02钙基脱除的直接硫化特性及硫酸钙分解特性的热动力学分析、NO2燃煤排放特性分析，以及煤粉在O2／CO2气氛燃烧火焰特性的数值模拟研究。试图对O2／CO2气氛下煤粉燃烧及污染排放机理进行理论和实验研究。 《O2/CO2煤粉燃烧污染物特性实验和理论研究》可供能源动力工程、环境工程、工程科学及相关的工程应用领域的教学与科研人员阅读，也可作为热能工程、工程热物理、环境工程等领域的高年级本科生和研究生的参考教材。

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精彩书摘

第1章绪论 1.1 研究背景 1.1.1 能源概况及现存环境污染问题 能源是人类赖以生存和发展的基础，随着人类的发展，能源的消耗也随之加剧，能源生产和消费方式对环境的影响日益突出，当前，世界各国面临着经济发展和环境保护相互协调的问题。 煤粉燃烧是提供能源的主要方式。随着经济的发展，供电需求与日俱增，电厂燃煤任务迫切。燃煤电厂的污染物排放控制一直是环境保护中关注的焦点问题，在对燃煤电厂污染问题渐进认识过程中，逐渐从面临烟尘黑度、硫氧化物（SO2）、氮氧化物（NO2），深入到温室气体、有毒痕量元素等不容忽视的环境问题。 煤炭资源在中国一次能源构成中占据重要的地位，约为目前已探明的矿物能源资源的90％。据专家预测，到2010年，中国一次能源消费构成中煤炭仍占60％左右，到2050年煤炭将占到50％左右，也就是说，中国以煤为主的能源生产和消费结构在相当长的时间内不会有根本性的变化。 中国以煤为主的能源消耗结构造成了大气环境质量的严重恶化，使我们在生态环境上付出高昂的代价。尽管这几年我国政府在包括加大环境污染治理力度等方面做出积极的努力，但中国的能源工业仍承担结构调整：环境污染治理和能源安全供应的三大主要任务。 ……

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前言 第一篇绪论 第1章绪论 1.1 研究背景 1.1.1 能源概况及现存环境污染问题 1.1.2 目前SO2主要控制技术手段 1.1.3 高温炉内喷钙脱硫机理研究现状 1.1.4 燃煤NO2污染排放及控制手段 1.1.5 燃煤重金属迁移特性研究 1.2 O2／CO2技术的提出及研究意义 1.2.1 O2／CO2技术的提出背景 1.2.2 O2／CO2技术研究意义 1.2.3 O2／CO2煤粉混燃技术研究状况 1.2.4 技术经济可行性分析 1.3 本书主要研究内容 参考文献 第二篇煤焦的燃烧和模拟 第2章煤焦燃烧与气化过程的研究现状及分析 2.1 引言 2.2 煤焦的物理和化学结构 2.2.1 煤焦的物理结构 2.2.2 煤焦的化学结构 2.2.3 煤的岩相学结构 2.3 煤焦燃烧与气化的物理化学过程 2.3.1 反应表面积的划分 2.3.2 反应过程的划分 2.3.3 反应控制区域的划分 2.4 煤焦燃烧与气化的化学反应机理 2.4.1 表面非均相化学反应机理 2.4.2 颗粒周围的均相化学反应 2.5 煤焦的反应性与反应速率的表示方法 2.5.1 煤焦反应性的表示 2.5.2 反应速率的表示 2.6 煤焦反应速率的模拟 2.6.1 总体反应速率的模拟 2.6.2 内在反应速率及孔结构的模拟 2.7 影响煤焦燃烧与气化过程的其他因素 2.8 煤焦反应动力学的研究方法 2.8.1 管式沉降炉 2.8.2 热重分析技术 2.9 典型煤焦的燃烧与气化的动力学参数 2.10 小结 参考文献 第3章无孔纯碳颗粒在O2／CO2混合气氛中燃烧的理论模拟 3.1 引言 3.2 单颗粒碳反应的理论模型 3.2.1 问题的物理描述 3.2.2 问题的数学描述 3.2.3 模型的分析求解 3.2.4 计算中参数的选择 3.3 模拟结果与分析 3.3.1 气相反应参数对碳粒反应速率的影响 3.3.2 环境温度和O2／CO2体积比对碳粒反应速率的影响 3.3.3 颗粒粒径的影响 3.4 小结 参考文献 第4章煤焦在高浓度CO2下燃烧与气化的TGA实验研究 4.1 实验仪器及实验工况 4.1.1 实验样品 4.1.2 实验仪器及实验方法 4.2 实验结果 4.3 实验的模拟计算 4.3.1 理论模型的比较 4.3.2 理论模型的改进 4.3.3 反应动力学参数的计算 4.4 小结 参考文献 第5章煤焦在高浓度CO2下燃烧与气化的EFR实验研究 5.1 实验系统介绍 5.1.1 携带炉炉体部分 5.1.2 微量给粉装置 5.1.3 燃烧器及送风系统 5.1.4 取样和气氛分析 5.1.5 电源柜与温控装置 5.2 实验工况及实验过程 5.2.1 实验工况 5.2.2 实验过程 5.3 实验结果 5.4 携带炉中气相和颗粒速度、温度的分析计算 5.4.1 颗粒的运动历程 5.4.2 颗粒的温度历程 5.5 实验的模拟计算 5.6 小结 参考文献 第6章 02／CO2煤粉燃烧特性研究及固硫特性的初步讨论 6.1 引言 6.2 热重分析O2／CO2空气煤粉燃烧特性比较 6.2.1 热重分析概念 6.2.2 实验分析指标 6.2.3 煤粉O2／CO2-空气气氛下燃烧特性实验比较 6.3 O2／CO2气氛与空气气氛燃煤钙基固硫特性比较 6.4 煤粉燃烧灰分分析 6.5 小结 参考文献 第7章 O2／CO2煤粉燃烧钙基脱硫特性研究 7.1 引言 7.2 传统脱硫反应存在的问题 7.3 O2／CO2气氛下钙基脱硫规律实验研究 7.3.1 热重硫化反应实验研究 7.3.2 沉降炉O2／CO2煤粉燃烧钙基脱硫实验分析 7.3.3 孔隙结构、SEM及XRD测试分析 7.4 小结参考文献 第8章 O2／C02气氛下硫酸钙分解特性研究 8.1 引言 8.2 硫酸钙高温条件热力学分析 8.2.1 硫酸钙高温分解热力学特性 8.2.2 直接硫化反应对硫酸钙高温分解特性影响 8.3 硫酸钙分解实验研究 8.3.1 实验结果分析 8.3.2 动力学参数确定 8.4 不同硫化过程对CaSO4产物层发展的影响 8.5 小结 参考文献 第9章金属盐对炉内钙基直接硫化反应的影响 9.1 引言 9.2 实验设备及方法 9.2.1 实验仪器及条件 9.2.2 实验步骤 9.2.3 实验结果与讨论 9.3 小结 参考文献 第10章 O2／CO2煤粉燃烧NOx生成特性实验研究 10.1 引言 10.2 NOx生成特性实验概述 10.3 沉降炉煤粉燃烧NOx释放实验研究 10.3.1 实验条件 10.3.2 实验结果及分析 10.4 甲烷气体模拟烟气分析NO生成实验 10.4.1 实验条件 10.4.2 分析结果 10.4.3 燃料氮与循环氮的相互作用 10.5 小结 参考文献 第11章 O2／CO2煤粉燃烧的数值模拟 11.1 引言 11.2 煤粉燃烧气一固两相流动概述 11.2.1 各种模型的选择 11.3 本节采用的模型及数值计算方法 11.3.1 网格的划分 11.3.2 模型的选择及边界条件 11.3.3 模拟结果及分析 11.4 小结 参考文献 第三篇 O2／CO2气氛重金属汞生成特性研究 第12章 O2／CO2燃煤气氛重金属汞形态分布 12.1 引言 12.2 实验装置和方法 12.3 实验结果与分析 12.3.1 O2／CO2和空气气氛下烟气中汞形态随温度分布的差异 12.3.2 O2／CO2气氛下不同煤种烟气中汞形态分布的差异 12.3.3 O2／CO2气氛对灰中汞含量的影响 12.4 小结参考文献

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