前沿热点哈尔滨工业大学孙锐教授团队：不同挥发分含量煤种与热解半焦混燃效果如何？|半焦|孙锐|洁净煤技术|热解|煤种

我国已探明煤炭储量55%以上的低阶煤煤化程度低，蕴藏的挥发分相当于1 000亿吨的油气资源。但低阶煤水含量高，直接燃烧或气化效率低、且现有技术无法充分利用其资源价值，导致资源浪费。热解半焦是低阶煤在隔绝空气的条件下受热发生一系列物理化学变化析出大量轻质挥发分产物被利用后的剩余固体产物。热解半焦由于挥发分较低，着火和实现稳定燃烧较原煤需要更高着火温度，有必要引入一些易燃高挥发分煤种作为混燃燃料，以改善电站锅炉中热解半焦的燃烧特性。

近些年相关研究主要集中在煤与石油焦或生物质焦的混合燃烧，鲜见对煤与热解半焦混合燃烧的研究。由于不同挥发分含量煤种的反应性不同，其与半焦掺烧形成的混合燃料的燃烧特性（如着火距离、燃尽率、NOx排放等）会受到混煤之间的交互作用影响而无法按单一煤质线性加权预测。

那么不同挥发分含量煤种与热解半焦混燃效果如何？对混合射流着火特性和NOx排放有何影响？

针对这一问题，哈尔滨工业大学孙锐教授团队在350 kW热态试验炉上开展不同挥发分含量煤种（褐煤、烟煤、次烟煤）掺混神木热解半焦时对一次风风粉混合物着火特性影响的热态试验研究。通过测量燃烧器下游主燃区的不同轴向位置、径向位置处炉膛温度以及 O2、CO、CO2、NOx等气体成分浓度，研究掺混煤质变化对混合燃烧（半焦质量掺混比50%）的着火特性以及NOx生成影响。

结果表明：

1）随着混合燃料挥发分减少，着火性能变差，混合射流浓侧的着火距离从134 mm增加至202 mm，着火点温度从946 ℃升高至976 ℃，淡侧着火距离较浓侧更大，但增加幅度较小。

2）燃烧器出口与稳定燃烧区之间的距离随着混合燃料挥发分的减少而增加，但对于烟煤+神木半焦混合射流延迟效果不明显，且后续燃烧更为强烈。

3）烟煤+神木半焦混合射流主燃区出口中心的NOx排放最少，但对于褐煤+神木半焦与烟煤+神木半焦混合射流，差值仅为11 mg/m3（折算成6%O2下），次烟煤+神木半焦混合射流NOx排放水平最高达到532 mg/m3（折算成6%O2下）；掺烧低阶煤种时随着混合燃料挥发分增加，NOx浓度降低。

本文推荐适合混合燃料燃烧的Vdaf不低于16%，考虑到我国对优质煤炭的需求与煤炭储量之间的矛盾，采用热解半焦大比例掺烧高挥发分低阶煤种（掺混比1∶1）的方式完全可行，可以一定程度上降低发电成本，缓解燃煤市场紧张。

该研究成果得到了国家重点研发计划（2017YFB0602002）资助，以《不同挥发分含量煤种与热解半焦混燃热态试验研究》为题在《洁净煤技术》进行了网络首发。

前沿热点 |浙江大学王智化教授团队：全面揭示臭氧与垃圾焚烧烟气中多种污染物反应的均相反应机理

前沿热点 |清华大学CFB研究团队：一种新型冲击式循环流率在线测量方法和原理样机的研究

本平台刊登的《洁净煤技术》所有稿件均按照国家版权局有关规定支付了相应稿酬，《洁净煤技术》享有稿件的信息网络传播权。未经授权，不得匿名转载。本平台所使用的图片属于相关权利人所有，因客观原因，部分作品如存在不当使用的情况，请相关权利人随时与我们联系。

联系我们：

电话：010-84262927

邮箱：jjmjs@263.net