煤炭学报

作者：刘炎泉, 严谨, 梁绍华, 张颖, 谭文轶,

关键词：半焦, 富氧燃烧, 燃料N, NO排放, 混合燃烧,

鉴于我国的能源结构特点，煤炭分级技术得到不断地重视和发展，而它产生的固体副产物半焦在燃烧利用时存在燃烧特性差及NOx排放量高等问题。为解决这些问题，混燃是一种有效的手段。此外，在“双碳”目标的背景下，富氧燃烧技术的应用有利于控制CO2排放，同时也会对NOx的生成产生影响。据此，为了探究半焦/烟煤富氧混燃时NO的生成机理，利用固定床反应系统开展其燃料N向NO转化特性的试验研究。结果表明：随着混合燃料中烟煤掺混比例的提高，燃料N向NO的总转化率不断降低。相比O2/N2气氛，O2/CO2气氛中的CO2会更多参与到与焦炭的气化反应中生成CO，促进NO的还原，因而混合燃料中挥发分NO和焦炭NO的转化率均降低。随着燃烧温度的升高，燃料中更多的N会向NO转化。O2/CO2气氛中O2体积分数的升高也会使燃料NO的总转化率增加。同时，掺混燃料之间存在的交互作用对NO转化的促进会随着O2体积分数的升高先增强后减弱。在挥发份燃烧阶段，O2体积分数的提高会促进燃料N向NO的转化；然而，其对焦炭NO转化的影响与燃料种类有关。提高O2体积分数能促进烟煤中焦炭N的转化。在半焦燃烧时，较高的O2体积分数会让更多的吡咯氮(N-5)在挥发份析出时提前释放，使半焦及其混合燃料焦炭NO的转化率降低。此外，粒径越小越有利于燃料NO的生成。研究结果可以为半焦的清洁低碳利用提供理论基础。

来源：2025年第8期

《煤炭学报》期刊编辑部

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