欧阳子区，满承波，李增林，李诗媛，3*，庞青涛，朱建国，范志刚，刘敬樟

（1.中国科学院工程热物理研究所，北京100190；2.中国科学院大学，北京100049；3.中国科学院洁净能源创新研究院，辽宁大连116023；4.陕西煤业新型能源科技股份有限公司，西安710100）

0 引言

“十三五”期间，我国将煤炭分级分质梯级利用列为煤炭清洁高效利用技术创新的战略方向之一。我国低阶煤探明储量巨大［1］，随着煤化工技术的不断发展，低阶煤分级分质转化过程中将产生大量的热解半焦和气化残炭，这类副产品作为高品位洁净燃料燃烧发电是煤炭梯级利用产业链的重要组成部分［2］。热解半焦和气化残炭的挥发分极低，通常在10%以下，统称为超低挥发分碳基燃料。现有的煤粉锅炉燃用该类燃料通常存在着火稳燃困难、燃尽率低、NOx排放质量浓度高等问题，实现其清洁高效燃烧难度很大。因此，如何清洁高效燃烧利用此类超低挥发分碳基燃料已成为制约整个产业发展的瓶颈。

目前，针对于低挥发分燃料燃烧技术的研究主要集中在W 形火焰锅炉方面，燃料一般以无烟煤和贫煤为主，虽然可以实现稳定燃烧，但NOx排放质量浓度普遍较高，目前国内技术能够达到的最低NOx原始排放质量浓度约为600 mg/m3（标态，下同）［3-4］。

国内近年来针对热解半焦及气化残炭燃烧技术的研究逐渐兴起，科研人员在实验室中对不同煤热解及气化工艺生成的半焦及残炭的燃烧特性和污染物排放特性进行了大量深入的研究，但仅局限于热重分析装置和中小型燃烧试验装置［5-7］。……