贾 鑫，王勤辉，张玉辉，韩振南，宋兴飞，王 超，付亮亮，许光文

（1.沈阳化工大学资源化工与材料教育部重点实验室，辽宁 沈阳 110142；2.浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江 杭州 310027）

煤炭是中国的主要能源和资源，以燃烧为主的煤炭利用方式未能高效利用煤中的富氢挥发分。为此，世界各国学者提出了煤热解燃烧分级转换技术，其基本原理见图1。煤在热解炉中被高温循环灰加热，发生热解反应产生煤气、焦油和半焦，煤气和焦油经过净化加工后可实现高价值利用，半焦则输送到燃烧炉进行燃烧，产生的热量部分用于加热热载体，其余用于发电和供热，因此，该工艺可实现热、电、油、气的联产，极大提高了煤炭的利用价值。

图1 煤热解燃烧分级转化原理示意图Figure 1 Principle of the coal staged conversion process

与传统热解不同，分级转化的热解工艺中存在循环灰和热解的相互作用，进而显著影响到煤热解产物的分布。中国科学院山西煤炭化学研究所针对灰载体条件下的热解特性开展了大量研究：循环灰具有明显的固硫作用，将热解过程中释放到气相产物中的部分硫以硫化物的形式固定下来，当热解温度为650 ℃时，热解煤气中75%的硫被固定于循环灰中[1]；在耦合75 t/h 循环流化床锅炉和移动床裂解炉的多联产装置上考察了热解产物的分配特性，当热解温度为600 ℃时，煤气和焦油产率分别为6.0%和8.0%，且煤气热值达到了26 MJ/m3[2]。Xiong 等[3]对比了煤灰和石英砂分别作为流化床床料的热解特性，表明煤灰存在导致了煤气组分收率的明显下降，主要归因于煤气与煤灰组分，尤其为Fe2O3和CaSO4的反应。……