富氧燃烧技术是目前实现大规模CO2富集和减排的有效技术,本文以富氧燃烧条件下焦炭燃尽过程为研究对象,发展了适用于富氧燃烧的焦炭燃尽模型,并对压力的影响做了初步探讨,为研究增压富氧燃烧技术奠定了基础。内容主要包括以下三个部分:首先,基于焦炭燃尽动力学CBK模型,从气相物性参数、扩散系数和煤焦反应机理等方面进行了改进,并通过实验结果对比验证了模型的准确性与适用性。其次,基于改进后的模型本文模拟了大同煤在O2/N2和O2/CO2气氛下的燃尽过程,与基于平面火焰携带流反应系统的煤粉燃尽实验进行对比。分析了富氧燃烧条件下反应气氛、氧浓度、颗粒粒径、煤阶以及气化反应对煤焦燃尽过程的影响。结果表明,提高氧浓度、采用低阶煤或减小颗粒粒径可以改善煤焦的燃尽特性;相比于常规空气燃烧,气化反应对富氧燃烧条件下煤焦的燃尽有着显著贡献,且气化反应的贡献随氧浓度的降低而增加,随气相温度的升高而增大。最后,本文模拟研究了大同煤在增压富氧燃烧方式下的燃尽过程,详细分析了环境压力对焦炭转化特性、颗粒温度、颗粒粒径、颗粒燃烧速率以及气化反应贡献的影响。结果发现,一定的反应气体体积比的情况下,环境压力的提高有助于煤焦的燃尽,能够加速煤焦颗粒的消耗,导致颗粒粒径减小。而不同的背景气氛下,煤焦颗粒温度和颗粒燃烧速率表现出不同的变化趋势:相比与常压富氧燃烧,增压富氧燃烧方式下气化反应的贡献明显较大,且随着环境压力的提高而增加。