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煤炭开采和洗选过程中一般会产生煤泥和煤矸石等,这些副产品大量的堆积会造成资源浪费和环境污染。煤矸石和煤泥都有一定的热值,所以通过锅炉燃烧发电是综合利用两种劣质燃料的有效方法。同时,大部分煤矸石中含有较多的自由钙基,理论上会对混合燃料中硫的排放有一定的抑制效果。循环流化床(CFB)锅炉有很好的煤种适应性,是消纳煤泥和煤矸石等劣质燃料的重要手段,重点研发计划项目“超超临界循环流化床锅炉技术研发与示范”拟通过超超临界循环流化床针对煤矸石、煤泥和末原煤的混合燃料开展工程示范,需要开展相关燃烧机理和污染物控制研究为新型流化床设计提供理论支持。本文采用热分析法来研究煤矸石和混合燃料的燃烧情况。研究表明,煤泥和末原煤燃烧失重过程可分为两个阶段,第一阶段为水分蒸发失水干燥阶段,第二阶段为可燃物燃烧阶段,而煤矸石燃烧失重过程可分为三个阶段,前两个阶段同煤泥相似,第三个阶段发生在650℃～800℃,主要是CaCO3的分解造成的;加入煤矸石后,由于混合燃料灰分增加,造成了样品着火温度后移,燃烧强度和稳燃特性降低,而燃尽温度的变化不尽相同;加入煤矸石后混合燃料的灰分比例增大,灰分阻碍了样品吸收能量,这会使样品普遍发生活化能增大和指前因子减小的现象。本文采用固定床的方式来研究煤矸石和混合燃料的燃烧情况,并分别用解吸法和溶液吸收法来测试灰中和烟气中的硫总量。结果表明,在特定工况下,煤矸石的自脱硫效率可以高达71.99%,加入煤矸石后,混合燃料的脱硫效率会普遍提高2～3倍;混合燃料在800℃和900℃时脱硫效果最好。在用SEM-EDS对样品进行表征时,发现煤矸石中CaO在吸收烟气中的SO2和SO3后会发生堵塞,在颗粒表面突出小的颗粒状。