随着汽车行业的高速发展,如何合理处置废弃轮胎,在全球范围内引发了广泛关注。我国废弃轮胎数量大,直接填埋或丢弃会加重环境污染,传统的处置方法已不再能满足日益严格的环保要求。废弃轮胎是一种优质的燃料,可用作替代能源,使资源得到充分利用。本文以循环流化床洁净燃烧技术为应用背景,研究单颗粒废弃轮胎燃料的燃烧与污染物的形成过程。首先对废弃轮胎粉末进行了工业分析、元素分析、灰分分析和热重分析,得到了反映废弃轮胎燃烧特性的物性参数。然后对粉末状燃料进行处理,使用模具进行造粒,得到废弃轮胎颗粒燃料。在立式管热炉的CO2/O2气体氛围下,研究工况参数(温度、气流速度和氧气浓度)的改变对废弃轮胎颗粒燃料着火、燃烧及排放特性的影响。在所有实验工况下,废弃轮胎颗粒燃料均表现出挥发分的均相着火模式;颗粒燃料的着火和燃烧非常迅速,燃烧过程中无黑烟产生;随着温度、气流速度和氧气浓度的增加,火焰喷溅现象加剧,燃烧强度增大;在焦炭燃烧阶段,焦炭表面存在明显的孔隙和裂纹。着火延迟时间和内部着火温度均随环境温度以及氧气浓度的增加而减小;在低氧浓度下,着火延迟时间随气流速度的增加先减小后增大,而在高氧浓度下,着火延迟时间随气流速度的增加而缓慢减小;气流速度增加,氧气浓度对内部着火温度的影响加剧。NO排放主要在挥发分燃烧阶段,SO2排放主要在焦炭燃烧阶段。温度升高能够增加颗粒燃烧过程中NO和SO2浓度并降低NO2浓度;同时,温度改变对NO和NO2排放随时间变化曲线的形状和峰位无影响,但使SO2排放曲线的形状发生了变化。增加氧气浓度和气体流速均会增大NO、NO2和SO2的产率。