劣质燃油为原油精炼后的残余物,主要为重油和渣油。当前劣质燃油在燃烧过程中存在燃烧稳定性差、效率低、环境污染严重等问题,与煤混烧,既加剧了结渣现象,又导致燃烧低下形成颗粒物的二次污染。因此,直接高效利用劣质燃油燃烧既可以节约资源,又可以降低燃烧污染物的排放。国内、外学者为此提出了各种各样的强化燃烧和排放控制技术,其中,多孔介质燃烧技术是目前研究热点之一。但目前有关油气多孔介质燃烧工业应用方面报道较少,本课题针对劣质燃油浸润在多孔介质中颗粒物沉积行为及其燃烧特性的变化规律进行了深入研究。结合我国劣质燃油现状,选取三种典型劣质燃油,将其浸润在多孔介质中燃烧,研究空气流量、升温速率及多孔介质的材质和孔隙率对颗粒物沉积的影响;采用热重分析方法,研究不同劣质燃油及其浸润在不同材质的多孔介质中燃烧时的燃烧特性;采用Coats-Redfern反应方程,通过动力学分析深入研究燃烧反应机理,预测燃烧反应难易程度,为劣质燃油浸润在多孔介质中燃烧方面的研究提供了必要的基础数据和理论依据。研究结果表明:多孔介质孔隙率越大,劣质燃油的燃烧率越高,燃烧得越彻底;劣质燃油浸润在Al2O3多孔介质中燃烧时,油品燃烧率高于浸润在SiC多孔介质中燃烧;空气流量较小时,不完全燃烧损失大,碳黑不易燃尽,燃烧恶化;升温速率越大,油品的燃烧率越小;在油品单独燃烧过程中,湖北油的着火温度最低,四川油次之,宁夏油的着火温度最高,湖北油的燃尽温度最低,宁夏油的燃尽温度最高;随着升温速率的提高,油品各个反应阶段的最大失重速率变大,燃尽温度变大,热滞后现象明显;当油品浸润在Al2O3多孔介质和SiC多孔介质中燃烧时,宁夏油和湖北油无论是挥发分析出和燃烧段还是残炭燃烧段,最强峰位置有所提前,半峰宽变小,热解燃烧过程缩短,燃尽温度提前,而四川油的最强峰位置和燃尽温度都有所滞后,这可能跟四川油在第一阶段降解度较大,挥发剧烈有关;随着升温速率的提高,油品浸润在Al2O3多孔介质和SiC多孔介质中燃烧时,在低升温速率下,着火温度提前,但在高升温速率下,着火温度均有所滞后;在各升温速率下,宁夏油慢速氧化阶段的活化能均大于快速氧化阶段的活化能,说明反应前期宁夏油中小分子有机物不易挥发,需要从环境中获取较多的能量才能完成,而对于四川油和湖北油,快速氧化阶段的活化能较慢速氧化阶段的活化能要高;随着升温速率的提高,油品慢速氧化反应阶段的活化能表现出增大的趋势,快速氧化阶段的活化能表现出减小的趋势;当油品浸润在SiC多孔介质和Al2O3多孔介质中时,除宁夏油在5℃/min的升温条件下,慢速氧化阶段的活化能减小外,其它工况下,其慢速氧化阶段的活化能均呈现出增大的趋势;而在快速氧化阶段,随着多孔介质的加入,活化能均发生了不同程度的减小;油品浸润在Al2O3多孔介质中时,在快速氧化阶段活化能的减小程度大于浸润在SiC多孔介质。