【摘 要】
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在煤炭开采过程中,低浓度瓦斯涌出后一般直接排放至大气中,造成了严重的资源浪费和环境污染。为了提高极低浓度瓦斯的利用率,以极低浓度的甲烷(体积分数小于5%)作为模拟气体,
【机 构】
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中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院; 东北大学资源与土木工程学院; 中煤科工集团重庆研究院有限公司;
【基金项目】
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中央高校基本科研业务费项目(2009KZ03);华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室开放基金项目(KJZH2017K01);国际清洁能源拔尖创新人才项目(201802180049)
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在煤炭开采过程中,低浓度瓦斯涌出后一般直接排放至大气中,造成了严重的资源浪费和环境污染。为了提高极低浓度瓦斯的利用率,以极低浓度的甲烷(体积分数小于5%)作为模拟气体,向其中掺混易燃易爆的二甲醚气体促进其燃烧,借助CHEMKIN模拟软件,对掺混气体燃烧过程进行模拟分析,研究了不同当量比对混合气体燃烧后压力及生成物的影响。结果表明,二甲醚能够促进极低浓度甲烷燃烧,且燃烧后最大压力随当量比增加逐渐增大并趋于稳定。同时,当量比对于掺混燃烧气体产物成分的影响较大,在甲烷初始体积分数相同的条件下,掺混燃烧产生的尾气中CO体积分数随当量比(Φ)增加而增加,当Φ<0.8时,燃烧产物主要是CO2,当Φ> 0.8时,燃烧产物主要是CO; CO2体积分数随当量比增大先增大后减小,存在峰值点,初始甲烷体积分数越大,CO2体积分数峰值越小。在当量比小于1.2时,燃烧产物中剩余甲烷体积分数很小;在当量比大于1.2时,燃烧产物中剩余甲烷体积分数随当量比增加而迅速增加。在当量比相同时,甲烷的转化率随初始甲烷体积分数增加而增加。
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