中文摘要：

作为炉内脱硝最具吸引力的一种新方法，'煤粉再燃脱硝'已引起了人们的普遍关注。用煤粉代替天然气作为再燃燃料，不仅消除了天然气气源的限制，同时运行成本大大降低，具有重要的经济意义和社会效益。实验发现，煤粉再燃脱硝的效率随煤粉粒径和再燃区氧浓度的变化具有明显的突变性质，已有文献对此不能作出令人满意的解释。申请人认为，这一问题极有可能与煤粉燃烧典型的临界现象'着火'有关；而保证煤粉在再燃区'不着火'，将成为煤粉再燃高效脱硝的关键因素。本项目将通过居里点裂解色谱实验测定、考虑热解产物成分的传热、传质、化学反应全耦合瞬态模型的精确模拟，对煤粉均相着火温度预报方法进行研究。在此基础上，通过FTIR红外光谱在线测量与详细的数值模拟，对煤粉热解产物挥发分的脱硝与其着火过程的相互作用进行系统、深入的研究，科学阐明煤粉再燃脱硝临界现象的物理本质；并开发实用的数学模型预报方法，为其实际工业应用奠定坚实的基础。

结论摘要：

作为炉内脱硝最具吸引力的一种新方法，'煤粉再燃脱硝'已引起了人们的普遍关注。用煤粉代替天然气作为再燃燃料，不仅消除了天然气气源的限制，同时运行成本大大降低，具有重要的经济意义和社会效益。实验发现，煤粉再燃脱硝的效率随煤粉粒径或再燃区氧浓度的变化具有明显的突变性质，已有文献对此不能作出令人满意的解释。申请人认为，这一问题极有可能与煤粉燃烧典型的临界现象'着火'有关。本研究首次用实验方法证实了'煤粉再燃脱硝效率随氧浓度变化而呈现的突变性质'确实与煤粉着火这一临界现象有关煤粉颗粒的均相着火引起脱硝效率大幅下降，煤粉非均相着火所引发的高温炭粒的异相还原又使脱硝效率得以回升。同时，与居里点裂解色谱实验系统的直接测定结果相对应，建立了一种考虑所有可燃组分的煤粉颗粒群均相着火简化模型；并根据传热、传质、化学反应全耦合的煤粉热解-燃烧数值模拟计算，弄清了联合着火方式中炭粒非均相着火的确定条件。在此基础上，对煤粉再燃脱硝与着火过程相互作用的实验结果进行了成功的模拟计算，并进一步从理论上说明了其物理本质。研究成果为煤粉再燃高效脱硝奠定了坚实的基础，并已受到国内外同行的关注。