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循环流化床在02/C02气氛下燃烧具有先天优势。研究O2/CO2气氛下密相区内煤颗粒着火过程,有助于对流化床内煤颗粒燃烧行为更加深入的理解和认识。根据床料颗粒对CO二次氧化具有抑制作用和流化床密相区内石墨球表面化学反应在700℃以下为动力学控制、800～850℃反应为扩散控制的特点,搭建了流化床实验台,研究流化床密相区内的化学反应、组分传递和热量交换；通过理论分析、实验和数据处理,获得了相关的关联式；利用所得关联式和已有研究成果建立了基于Semenov着火理论的煤颗粒在流化床密相区的着火模型,并通过模型计算分析了O2/CO2气氛对着火温度的影响。论文的主要结论如下：1)与O2/N2气氛下一样,O2/CO2气氛下密相区内碳颗粒表面的反应以C和O2反应为主,生成物中CO和CO2之比η随温度的升高而增大,并与O2的浓度有关,随着O2浓度的升高呈指数降低：η=4.6×104exp(一84200／RT).co2-0.395.2)活性颗粒表面的非等摩尔反扩散作用在活性颗粒表面添加额外传质阻力,根据实验数据和理论分析,提出了等摩尔反扩散条件下的舍伍德数Shg的关,em联式shem=2εmf+0.743(Remf／εmf)0.528Sc1/3,进而获得表征颗粒运动对传质的影响的等效传质边界层厚度δ的表达式,藉此发现,活性颗粒和床料颗粒之间的相对运动促进了活性颗粒表面传质的进行。3)传质和传热实验同时表明,流化床密相区自由运动活性颗粒一直停留在乳化相内,且可以用接触热阻物理模型描述活性颗粒表面的固体颗粒对流换热项。4)活性颗粒表面接触热阻常数φ不是一个定值,而是活性颗粒和床料颗粒尺寸之比da/di的函数,φ=2.5.1n(da/d1)+2,而活性颗粒表面附近乳化相颗粒平均停留时间θ随活性颗粒尺寸和床料粒度的增大而增长,随流化风速的升高而缩短,θ=0.318[(2.00x105d1+24.6)da一93.3d+0.154].Uex-00.6105)结合本文关于流化床密相区内化学反应、传质以及传热过程的研究结果对密相区内煤的着火模型进行了建立。模型计算结果显示,O2/CO2气氛下煤颗粒的着火温度高于O2/N2气氛。在较低流化数下,O2/N2和O2/CO2气氛下煤颗粒着火之间的差异由传质传热过程的改变共同控制,而在高流化数下,煤颗粒着火温度的差异主要由传质阻力的改变控制。