为减少燃煤污染物的排放和提高生物质资源的利用率,在工业和民用锅炉中掺烧生物质是一种适宜的解决方式。与常规燃煤相比,兰炭的固定碳含量、热值高,灰分、硫分低,燃烧过程污染物生成量较少,且有明显的价格优势。生物质作为燃料时来源丰富,年利用率却不足5%,具有热值低、灰熔点低、挥发分高,易于着火的特点。因此,将兰炭与生物质混合燃烧可以优势互补,改善燃料的燃烧特性,提高燃料品质,降低能源使用成本,具有潜在的环境效益和经济效益。本文采用多种兰炭和生物质原样按比例掺混制成混合燃料,研究其燃烧特性,污染物排放规律及灰熔融特性。主要工作如下:（1）利用综合热分析仪,对3种兰炭（府谷兰炭、包头兰炭、大同兰炭）、2种生物质（小麦秸秆、玉米秸秆）以及二者混合燃料的燃烧过程进行了研究。结果表明:兰炭的燃烧过程包含两个阶段,关键反应集中于燃烧后期的固定碳燃烧;生物质燃烧分为三个阶段,主要燃烧阶段为燃烧中期的挥发分析出燃烧;而混合燃料受兰炭和生物质的共同影响燃烧过程分为三个阶段,由于兰炭掺混占比量大,主要燃烧阶段发生燃烧后期的固定碳燃烧阶段。生物质的着火温度比兰炭低195-259℃,各项特性指数也远高于兰炭,五种原样的燃烧性能从大到小依次是麦秆、玉米秆、府谷兰炭、大同兰炭和包头兰炭。将兰炭与生物质按一定比例掺混制得混合燃料。随着其中生物质占比的增大,燃烧特征温度降低,综合燃烧特性指数增大。混合燃料的着火温度与秸秆的着火温度较为相近,改变掺混比例对其影响较小。玉米秆添加比在30%-40%之间时,混合燃料的着火特性指数是兰炭原样的1.1-1.7倍,综合燃烧特性指数是原样的1.5-1.9倍,此时燃烧效果较好。而随着兰炭中掺混秸秆比例的不断增加,燃烧反应释热率变低,所以应该注意控制掺混比例,当玉米秆的掺混比例大约为30%时,燃料的综合燃烧性能最佳。助燃添加剂的研制目的在于节能降耗,在混合燃料中添加少量助燃剂可以改善燃料燃烧性能,加入3%的二氧化锰能够有效降低混合物的第一段活化能,使反应提前。（2）兰炭混合燃料污染物排放不明确,因此在固定床系统上对其燃烧的硫、氮氧化物排放进行研究。900℃时,兰炭原样硫析出量为0,麦秸和玉米秸秆固硫率分别为99.93%和95.21%。将兰炭和玉米秸秆按一定比例掺混后,在玉米秸秆较低比例时,未有硫析出,在当掺混比例达到6:4时,才有少量硫析出,但均高于玉米秸秆的固硫率,这说明在燃料中掺混20-30%的玉米秸秆时,混合燃料表现出较好的固硫效果。秸秆原样氮析出曲线均有两个峰,兰炭氮析出曲线为一个高峰和一个平缓阶段。五种原样的氮氧化物排放量从大到小依次是麦秆、大同兰炭、玉米秆、包头兰炭、府谷兰炭,氮析出率大小分别为0.07%、0.06%、0.05%、0.03%、0.0.07%。将兰炭和玉米秸秆按一定比例掺混后,混合燃料的固氮率介于两种原样之间,其中府谷兰炭掺混玉米秸秆的效果较好。混合燃料氮析出率均在0.04%附近,并未呈现比例变化关系,说明玉米秸秆和兰炭的掺混燃烧并不是简单的物理混合。温度升高后,麦秆、玉米秆的硫析出比例显著增大,排放时间增长。大同兰炭开始有少量硫析出,府谷兰炭和包头兰炭仍无硫析出。此时,将之前选定的玉米秸秆和府谷兰炭进行混合后,无硫析出,说明府谷兰炭和玉米秸秆的掺混具备良好的自固硫特性。原样的NO析出曲线有向单一峰值过渡的趋势,混合物的曲线变为单一峰值,且析出率和析出时间均减小,且析出率总是低于0.02%,氮氧化物析出比例随温度升高表现为减少趋向。（3）为研究混合燃料灰样在高温度的腐蚀问题,通过灰熔融测定仪对燃料进行了实验测定,并对其燃料灰样的成分进行计算分析。玉米秸秆的灰熔融温度低于兰炭,将府谷兰炭和玉米秆以不同掺混比例掺混后的燃料特征温度、曲线趋势相近,均处于两者之间,说明混合比例对灰熔点的变化有一定关系。混入助燃剂后,随着添加剂比例的不断增大,掺混燃料的灰熔点先下降后又升高,但是燃料的灰熔融性能仍有待提升。综上所述,兰炭掺混生物质秸秆混合燃料具有热值高、燃烧效率高、污染物排放低的优势,为兰炭/生物质掺混制成混合燃料提供了一定的实践价值和指导意义。