生物质富氧燃烧技术研究进展
张泽武
毛文超
乐笑宇
董晓腾
罗聪
张立麒
华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉 430074;华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室,湖北武汉 430074
摘要：生物质能碳捕集与封存技术(Bio-Energy Carbon Capture Utilization and Storage,BECCUS)作为一种负碳技术,它将生物质燃烧和现有的CCUS技术相结合,以实现快速、大批量、可持续的CO2减排.生物质富氧燃烧技术将富氧燃烧的燃料替换为生物质与煤的混合燃料或纯生物质,再利用高纯度O2和循环烟气助燃,最终实现燃烧尾部烟气中CO2高浓度富集.较常规煤粉富氧燃烧和生物质空气燃烧,由于燃烧燃料和燃烧气氛发生显著变化,生物质富氧燃烧的炉膛温度及热流、污染物排放、受热面问题、CO2捕集效率和电厂效率也发生明显变化.对此,系统地综述了生物质富氧燃烧技术最新研究进展,详细地总结了生物质富氧燃烧特性、污染物生成特性:空气和富氧气氛下生物质富氧燃烧反应动力学参数基本保持一致、生物质焦与CO2和H2O气化反应有利于降低NOx生成以及促进煤焦燃尽生成更多的细小颗粒物、生物质的富氧燃烧特性与空气燃烧相匹配的初始氧浓度大于30％;指出了生物质富氧燃烧面临燃料不稳定性、成本高、受热面腐蚀、污染物生成等问题,并针对以上问题,提出了研究多种生物质掺混的协同效应对其燃烧特性(着火、燃尽)和污染物生成特性(NOx、SO2、HCl)的影响规律,形成强化燃烧和抑制污染物生成的新见解;优化生物质富氧燃烧运行工况参数、调控燃烧室温度,以缓解积灰、结渣和腐蚀问题;采用增压富氧燃烧技术、增压循环流化床富氧燃烧技术等新兴技术提高燃烧效率、降低污染物排放;设计基于生物质富氧燃烧的电-热-气多联产新工艺,实现多目标产物的自主调节,以适应多应用场景.最终,为实现生物质低碳清洁燃烧提供理论依据与重要参考.
关键词：生物质富氧燃烧燃烧特性污染物生成系统效率
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)TK114(热能、热力工程)
资助基金：国家重点研发计划(2021YFF0601003)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-03-20（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：20( 72-91 )
英文信息