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民用散煤燃烧对大气环境造成了严重的污染,型煤技术是治理散煤污染的有效方式之一。散煤成型不仅能提高燃煤效率,也可降低燃烧产生的SO2、烟尘等污染物,具有显著的社会效益和环境效益。型煤成型和脱硫技术是实现型煤清洁高效燃烧的关键技术。本文从型煤成型、固硫机制及燃烧特性三方面进行研究,具体内容如下:(1)在型煤成型实验研究中,选用晋城煤和长治煤为主要煤种,淀粉、膨润土及腐殖酸钠等作为粘结剂。以冷强度和热强度作为型煤试样的主要性能测试指标,考察了粘结剂及煤种对型煤强度的影响,并对其影响机制进行了分析。结果表明:添加淀粉可以显著提高型煤冷强度,膨润土及腐殖酸钠对型煤热强度具有较为明显的改善作用;粘结剂在煤表面的润湿性越好,越容易在煤粒间铺展扩散,增加了煤粒与粘结剂之间的接触面积,从而提高型煤强度;当晋城煤与东曲煤质量配比为65:35,添加淀粉0.6%,膨润土1.2%,水13%,成型压力为40MPa时,型煤冷强度可达500N/球,热强度大于500N/球;当晋城煤与兴县煤质量配比为77:23,添加淀粉1.0%,膨润土1.2%,腐殖酸钠0.8%,水13%,成型压力为40MPa时,型煤的冷强度可达503N/球,热强度达到355N/球。(2)在对型煤固硫机制的研究中,首先考察了不同因素(钙硫比、温度及固硫剂粒径)对型煤固硫效果的影响,主要考察了燃烧气氛对型煤固硫的影响。以硫铁矿(FeS2,煤中无机硫的主要成分)和氧化钙为反应物,用空气气氛和氩气气氛分别模拟型煤外层的氧化性气氛及内层的无氧气氛,探究了不同温度区间的固硫反应机制。结果表明:型煤燃烧过程中内外层形成不同的固硫产物,外层固硫产物为CaSO4,内层固硫产物为CaS。在氧化气氛中,FeS2与CaO的反应过程中S的主要反应路径为FeS2→Fe1-xS→SO2→CaSO4;而在氩气气氛中,反应路径为FeS2→Fe1-x-x S→CaS。(3)用自主搭建的热天平装置研究型煤的燃烧特性。考察了添加剂(粘结剂、固硫剂,助燃剂)及配煤对型煤燃烧特性的影响,并对散煤成型前后污染物的排放量进行了测试。结果表明:添加少量粘结剂(质量分数≤1.5%)对型煤燃烧特性基本无影响;固硫剂的加入导致型煤(钙硫比为2)灰分增加,初期燃烧速率有所降低;添加少量助燃剂(1%)及配煤可明显改善型煤的着火特性,降低其着火温度;晋城煤分别与东曲煤和兴县煤配煤制得的型煤,烟气中SOx的排放量分别降低48.97%和54.17%。