[发明专利]燃烧系统及研究燃烧过程中污染物生成变化的方法

说明书

本发明提供了一种燃烧系统及研究燃烧过程中污染物生成变化的方法。燃烧系统包括燃烧装置、气体供给装置以及水蒸气供给装置。燃烧装置分别连通于进气管路和排气管路；气体供给装置包括氧气供给组件、二氧化碳供给组件、一氧化碳供给组件、一氧化氮供给组件以及二氧化硫供给组件，气体供给装置连通于进气管路；水蒸气供给装置连通于燃烧装置的下部；其中，气体供给装置配置为可通过进气管路按照预定体积向燃烧装置供给氧气和二氧化碳，以及定量地向燃烧装置供给至少一种一氧化碳、一氧化氮和二氧化硫；其中，水蒸气供给装置配置为可定量地向燃烧装置供给或不供给水蒸气。

技术领域

本发明总体来说涉及富氧燃烧领域，具体而言，涉及一种模拟真实富氧燃烧的燃烧系统及研究燃烧过程中污染物生成变化的方法。

背景技术

当前，世界二氧化碳排放总量仍在迅速上升，中国已成为世界第一碳排放国。寻求有效的二氧化碳捕集技术，减少二氧化碳排放，控制全球气候变暖，成为了全球学者研究的热点。

在二氧化碳捕集技术中，富氧燃烧技术具有独特的优势。富氧燃烧技术又称为空气分离技术、烟气再循环技术或氧燃料燃烧技术，其是指利用空气分离设备产生高浓度的氧气(远大于空气中的氧气含量)与再循环烟气进行充分混合，作为氧化剂(代替空气)进行燃烧。燃烧后产生高浓度的二氧化碳烟气，从而便于二氧化碳的捕集和存储，如图1所示。

富氧燃烧过程中，由于氧化剂的变化，富氧燃烧后污染物的生成和转化特性也发生了变化，尤其是再循环烟气中的CO、NO和SO₂等通过再循环进入燃烧室中，对最终排放的烟气中污染物的浓度产生影响。因此研究富氧燃烧过程中污染物的生成和转化特性，对减少富氧燃烧过程中污染物的排放至关重要。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种可模拟真实富氧燃烧的燃烧系统，用以研究再循环烟气中微量气体对燃烧过程中污染物的生成和转化特性的影响。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种利用上述燃烧系统的研究燃烧过程中污染物生成变化的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种燃烧系统，用以模拟真实富氧燃烧，所述燃烧系统包括燃烧装置、气体供给装置以及水蒸气供给装置。燃烧装置分别连通于进气管路和排气管路；气体供给装置包括氧气供给组件、二氧化碳供给组件、一氧化碳供给组件、一氧化氮供给组件以及二氧化硫供给组件，所述气体供给装置连通于所述进气管路；水蒸气供给装置连通于所述燃烧装置的下部；其中，所述气体供给装置配置为可通过所述进气管路按照预定体积向所述燃烧装置供给所述氧气和所述二氧化碳，以及定量地向所述燃烧装置供给至少一种所述一氧化碳、所述一氧化氮和所述二氧化硫；其中，所述水蒸气供给装置配置为可定量地向所述燃烧装置供给或不供给所述水蒸气。

根据本发明的一实施方式，所述燃烧系统还包括气体混合装置，设置在所述进气管路上，所述气体混合装置用于混匀流入所述燃烧装置中的气体。

根据本发明的一实施方式，所述燃烧系统还包括换热器，设置在所述排气管路与所述进气管路的交汇处，用于收集所述燃烧装置燃烧后排出的烟气中的余热，并利用所述余热预热所述气体供给装置供给的气体。

根据本发明的一实施方式，所述氧气供给组件、所述二氧化碳供给组件、所述一氧化碳供给组件、所述一氧化氮供给组件、所述二氧化硫供给组件以及所述水蒸气供给装置的出气端设置有流量控制装置。

根据本发明的一实施方式，所述流量控制装置为电磁流量计。。