摘要
煤气化技术是洁净煤技术中的重要应用方向，为了高效利用煤炭资源，近年来，煤转气、煤转油等多元化开发利用技术快速发展。煤气化过程中，煤中含有的无机矿物质在高温条件下转变为煤渣，我国每年气化工艺产生了大量气化粗渣和气化细渣，煤气化渣的综合利用一直是许多煤炭企业和社会各界高度关注、急需解决的问题。为此，本论文提出将煤气化细渣用做燃料进行利用的方法，重点对气化细渣的燃烧特性进行研究。 本文首先对气化细渣的燃烧动力学进行研究。通过热重实验研究气化细渣与煤、稻壳不同比例混燃的燃烧特性，根据热重实验结果计算着火点、燃尽温度等燃烧特性参数，并使用Coats-Redfern方法计算活化能、频率因子等动力学参数。 通过计算发现，气化细渣和煤的比例为3∶7时，综合燃烧特性指数较高；气化细渣和稻壳掺烧时，燃烧着火点显著降低，燃烧特性指数显著提高，气化细渣和稻壳的比例为3∶7时，燃烧所需活化能较低。 其次，为探究气化细渣燃烧产生的污染物排放特性，在固定床恒温燃烧实验系统上，研究了不同燃烧温度（800℃、1000℃）、不同掺烧比（30%、50%、70%）和不同掺烧物质（煤、稻壳）对燃烧生成NOx、SO2的影响。结果表明，升高温度会导致NO、SO2的排放量增加。煤和气化细渣掺烧，气化细渣比例增大，燃烧污染物中NOx、SO2的排放量明显降低；稻壳和气化细渣燃烧，稻壳比例增大，可以有效降低SO2的排放量，并提高气化细渣的燃烧性能。 最后，在浙江大学青山湖能源基地2MW循环流化床燃烧实验系统上进行燃烧实验，分析不同实验工况下气化细渣的燃烧实验结果，形成气化细渣循环流化床独立稳定燃烧方案，为工业上大规模处理利用气化灰渣提供技术支持。
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