冯 超，王泉斌，乔 瑜，李 腾，魏小林

(1.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，湖北 武汉 430074；2.中国舰船设计研究中心，湖北 武汉 430064；3.中国科学院力学研究所，北京 100190)

0 背景

等离子体热处理技术具有中心温度高(>5 000 ℃)、反应速率快的特点，可以极大地提高气化过程的碳转化率和合成气生成率[1-2]。国外在该技术领域研发较早也较为成熟，随着近年来生物质能利用和固废处置需求的提升，更是将该技术进一步成功运用到生物质气化[3]和有机/无机固废热处置领域[4]。生物质作为新型洁净能源来源广泛，低热值生物质如秸秆、污泥、厨余垃圾等可以作为煤共气化的燃料组分，高热值如烘焙生物质、生物质焦、生物质油等可以作为燃料直接燃烧或气化利用[5]。我国是煤炭、生物质和有机固废等固体燃料的生产大国，等离子体热处理技术市场前景广阔，然而由于等离子体运用技术研发起步较晚、研究仍不充分，相关研发工作亟待推进。

对于以有机组分为主的固体燃料，以往研究表明等离子体热化学反应过程的关键在于有效地提高等离子体热裂解/气化过程的合成气转化率[6]。Hlina等[7]利用110 kW氩气/水蒸气直流等离子炬开展的木料、塑料、油脂气化研究表明，木料相较于塑料和油脂有更高的等离子气化效率。Lee等[8]的研究表明较高的含水率可以进一步提高煤在等离子气化过程中的合成气转化率。Li等[9]利用30 kW直流等离子电弧开展针对化学危废的处置研究，实现了99.99%的碳处置率，残渣中多氯联苯含量远低于1.28 mg/kg。S……