杨雨濛，刘建忠，陈明义，王景春

(1.石家庄铁道大学 土木工程学院，河北 石家庄 050043；2.浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室，浙江 杭州 310027)

我国拥有丰富的低阶煤资源，采用直接燃烧的方式进行利用，既不经济，也不环保。通过分级转化的方式可以高效清洁的利用低阶煤资源[1-2]。在多种低阶煤的分级转化技术中，基于热解的技术路线具有煤种适应性广、工艺和运行条件较为简单、产物广泛且涵盖固液气三相等优点[3]。这一分级转化过程中低阶煤的热解固体产物，主要是半焦。基于热解的分级转化工艺如果想大规模铺开，从产物利用的角度来讲，最大的问题是热解固体产物的大规模有效利用。

受油气与粉尘的有效分离以及料层透气性等因素的制约，如今的热解过程中使用的原煤粒径一般不能太小，大多在毫米级别[4]。热解半焦最可行的利用方式是和原煤掺混，送入煤粉炉进行燃烧[5]。由于自身挥发分含量很低，采用一般的方式进行燃烧时，半焦具有难点火，难燃尽的缺点，并且在燃烧过程中会产生大量NOx[6]。一般将平均直径小于20 μm的煤称为超细煤粉，较小的粒径使其点火温度更低，拥有更好的燃烧特性[7]。理论上，由于自身拥有更大的比表面积，超细煤粉与NO还原反应的时间更长，可以减少NOx排放。例如，SUNG等[8]进行的煤粉炉实验表明，随着煤粉粒径从40 μm增加到120 μm，NOx释放量线性增长。所以在半焦入炉燃烧时，不论是出于点火、稳燃、充分预热，还是减少NOx排放等方面的考虑，均需要对半焦进行深度的破碎。……