加压富氧燃烧技术作为未来燃煤电厂CO2捕集的主要方向之一，近年来受到学界的广泛研究，其中，循环烟气含H2O的湿循环加压富氧燃烧过程被认为有更好的经济性。采用反应分子动力学方法（ReaxFF MD）研究了4-10MPa压力范围内，CO2/H2O气氛对焦炭片段加压富氧燃烧的影响。通过原子标记法定量计算了氧化反应、CO2气化反应与H2O气化反应对焦炭转化的贡献，探究了压力与CO2/H2O气氛对焦炭转化的作用机制。结果表明：在焦炭/O2/CO2/H2O混合体系燃烧条件下，H2O的增加抑制了焦炭转化，在较低压力下，H2O约使碳转化率降低10%，在较高压力下，H2O约使碳转化率降低1%；CO2的增加促进了焦炭转化，在所研究压力范围内，CO2约使碳转化率提高了6-9%。焦炭的整体碳转化率随压力的升高而增加2-14%，提升幅度随着H2O的增加、CO2的减少而增加，加压使气化反应对焦炭消耗的贡献提高，却降低了氧化反应贡献，该现象在30%-CO2气氛下最明显，随着压力的升高，碳转化率提升14%，氧化反应贡献率降低3%，气化反应贡献率提升17%。氧化反应、CO2气化反应与H2O气化反应三者之间存在竞争关系，在4MPa，40%-H2O/60%-CO2条件下，随着H2O浓度的提高，氧化反应贡献降低了22.4%，CO2气化反应贡献降低了5.5%；随着CO2浓度的提高，氧化反应贡献降低了10%，H2O气化反应贡献降低了12%，氧化反应与气化反应的竞争体现在气化产物与焦炭对O2的竞争上，气化反应之间的竞争体现在对活性位点的竞争上。

1 计算方法与模拟细节
1.1 ReaxFF反应力场
1.2 煤焦模型
1.3 模拟过程与方法
2 结果与讨论
2/H2O气氛对碳转化率的影响'>2.1 CO2/H2O气氛对碳转化率的影响
2.2 压力对煤焦氧化与气化反应贡献率的影响
2/H2O气氛对煤焦氧化与气化反应贡献率的影响'>2.3 CO2/H2O气氛对煤焦氧化与气化反应贡献率的影响
3 结 论

陈颢,郭欣.ReaxFF模拟加压富氧燃烧过程中CO2/H2O气氛对焦炭转化的影响[J/OL].煤炭学报,1-11[2025-01-16].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1039.