闫永宏，陈登科，孙刘涛，彭政康，孙锐

（哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，哈尔滨150001）

0 引言

煤炭在中国一次能源消费中占比超过了50%，面对优质煤储量日益减少的局面，煤炭梯级利用技术可提高煤炭的利用效率。但该技术中产生的副产品半焦（semi-coke）由于严重的产能过剩，制约了该技术的发展。半焦中挥发分含量极低（低于10%），通常存在着火困难、燃尽率低、NOx排放量高等问题。因此，如果能将半焦与其他易燃煤进行掺混燃烧发电则有望打破制约煤炭清洁高效梯级利用的技术瓶颈。在掺混燃烧过程中，燃料自身的特性对燃烧特性有很大影响，尤其是燃料颗粒粒径对锅炉中燃料的着火特性影响十分显著［1］。多数研究认为煤粉粒径减小，着火提前，燃烧特性变好［2-7］。

电站锅炉的长期燃烧优化试验发现，锅炉中存在的飞灰含碳量高、受热面结渣、NOx生成量超标等问题与燃料颗粒平均粒径有密切关系［8］。文献［9］通过330 MW 机组的试验和模拟结果表明，煤粉粒径R90在23.1%～8.9%范围内逐渐降低，飞灰含碳量也逐渐降低，燃烧效率提高，但是当粒径R90低于11.0%时飞灰含碳量降低不再明显。文献［10］通过630 MW 四角切圆锅炉模拟结果表明，对于易燃煤种，煤粉的整体燃尽率主要取决于下层燃烧器喷出的煤粉粒径，随着煤粉变粗，着火距离增加，煤粉粒度变小后锅炉排渣量有所减小。文献［11］以某电厂300 MW 机组试验表明随着粒径的增大，着火变得困难，飞灰含碳量增加，且煤粉粒径大于某个值后燃尽性能急剧变差。……