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随着我国经济的发展,环境污染问题越来越受到人们的重视。整体煤气化循环技术(IGCC)被认为是最具潜力的洁净煤发电技术。但合成气在燃烧过程中产生的NOx也会污染环境。通过添加稀释剂,降低燃烧过程所能达到的最高温升,可以有效地降低NOx排放。但添加稀释剂也会对合成气燃烧过程产生影响,如着火延迟时间、层流火焰传播速率等。因此,本文对比研究了添加H2O、CO2和N2对实际合成气的着火延迟时间、层流火焰传播速率以及NOx减排的影响。首先,本文分析了添加上述三种稀释剂对合成气着火延迟时间的影响。在高温区域,同添加N2相比,添加H2O和CO2可以明显地延长合成气的着火延迟时间,因为作为第三体,二者在反应H+O2(+M)=HO2(+M)中具有较高的碰撞效率。而在低温区域,添加H2O可以促进合成气的反应活性,特别是在高压条件下。在本文研究的范围内,添加N2主要影响燃烧过程温升,进而影响着火延迟时间。贫预混条件下,随着当量比的增加,合成气反应活性增强,因为此时需要加热的空气减少了。其次,本文分析了添加上述三种稀释剂对合成气层流火焰传播速率的影响。本文研究的工况下,合成气层流火焰传播速率随当量比呈抛物线变化。添加稀释剂一方面影响燃烧过程温升,另一方面也会对重要基元反应的反应速率产生影响。对比本文选择的三种稀释剂,由于CO2的比热容较大,添加CO2对火焰传播速率的影响最明显,其次是H2O和N2,说明火焰传播速率主要受燃烧过程温升影响。最后,本文分析了预混和扩散条件下添加上述三种稀释剂对合成气NOx减排的影响。预混条件下,各参数均呈现对称分布,而扩散条件下不再呈对称分布。对于本文的合成气以及研究工况,预混和扩散条件下,NNH机理都是生成NOx的最主要路径。预混条件下,添加H2O减排NOx的效果最明显,而添加CO2会产生较多的O基,促进NNH和NH转化成NOx。扩散条件下,添加H2O和CO2的效果相当,这是燃烧过程温升和O基含量共同作用的结果。