【摘 要】
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再燃是一种低成本且有效降低NOx排放的燃烧技术。在常规空气燃烧系统中，再燃可使NOx排放降低50%以上。而对于富氧燃烧系统，由于烟气循环的作用，燃烧后生成的部分NOx被带回到燃烧区域，使富氧燃烧从本质上具备通过再燃进行低氮改造的可能。由于富氧燃烧炉膛内部气氛被CO2稀释，将导致燃烧过程中的NOx生成和再燃机理与常规N2气氛下不同。因此，有必要对富CO2气氛下的再燃机制进行更深入的研究。 本文基于
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再燃是一种低成本且有效降低NOx排放的燃烧技术。在常规空气燃烧系统中，再燃可使NOx排放降低50%以上。而对于富氧燃烧系统，由于烟气循环的作用，燃烧后生成的部分NOx被带回到燃烧区域，使富氧燃烧从本质上具备通过再燃进行低氮改造的可能。由于富氧燃烧炉膛内部气氛被CO2稀释，将导致燃烧过程中的NOx生成和再燃机理与常规N2气氛下不同。因此，有必要对富CO2气氛下的再燃机制进行更深入的研究。
本文基于自主搭建的射流搅拌反应器在N2气氛和富CO2气氛下进行了C1燃料(甲烷与合成气)再燃还原NO的实验研究，并借助CHEMKIN-PRO对实验工况进行了化学动力学模拟。同时提出了一种适用于N2气氛和富CO2气氛下再燃模拟的详细化学反应机理(PG2018-mod机理)，使用该机理的计算结果与本文中甲烷与合成气再燃的实验数据较为吻合。
以甲烷作为再燃燃料时，在富CO2气氛下，最大NO还原发生在T=1300K、Φ=1.25及CH4/NO=20的工况，最大NO还原率为63%。当CH4/NO≤5且T>1100K时，富CO2气氛下的NO还原率比N2气氛下减少了40％-60％。CO2对CH4转化的抑制是导致NO还原率降低的原因。
以合成气作为再燃燃料时，在富CO2气氛下，当合成气成分中不含CH4时，NO还原率随T、Φ以及H2/CO的变化均不明显，最大NO还原率仅为7％。而当合成气成分中XCH4=10%时，最大NO还原率提高至24%。无论合成气成分中是否存在CH4，当T>900K时，富CO2气氛下的NO还原率比N2气氛下减少了20％-40％。
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