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我国作为煤炭型能源国家,煤炭的洁净燃烧是我国能源可持续发展的重点领域。型煤技术是一项历史悠久、发展成熟的洁净煤技术,是煤炭高效低污染利用的发展方式。本文基于洁净型煤技术,利用含碳固体废弃物的燃料特性,将工农业废弃物中的农作物秸秆、生化污泥与粉煤进行混合,加工成型制成固体燃料。本文在综合文献基础上,开展了三方面的研究:一方面研究含碳固废作型煤添加剂,将含碳固废(污水污泥、生物质秸秆)制备成新型的洁净型煤供锅炉使用;一方面研究洁净型煤的功能添加剂,解决型煤机械强度低、防水性能差以及固硫效率不佳的问题;另一方面研究洁净型煤的燃烧特性和污染特性,探索含碳固废与粉煤混合燃烧的燃烧机理,燃烧烟气中SO2、NOx等污染物的排放特性。研究结果表明:(1)以污泥作为型煤添加剂,污泥可以起到一定型煤粘结剂的作用,当污泥添加量为20%时,型煤的机械强度最好;通过添加粘结剂和防水剂后,当膨润土添加量为6%、有机硅为1.8%时,型煤的抗压强度、热强度、热稳定性、跌落强度和防水强度等各项指标均可达到山西省地方工业型煤标准。(2)利用烟气分析仪分析污泥型煤的硫、氮释放特性,并针对SO2污染进行了复合型煤固硫的研究。结果表明,污泥对SO2和NOx的排放均有一定的抑制作用;以Ca(OH)2作为型煤固硫剂,固硫率仅42%,而碱金属盐的添加明显提高了型煤的固硫效果,K2CO3的效果最好,固硫率达83.43%。(3)在污泥型煤中添加生物质,结果表明发酵改性后的生物质质地密实,压缩性能好,膨胀性差,提高了型煤的抗压强度,当发酵生物质的添加量为15%,污泥添加量为20%的条件下,污泥型煤的机械强度最佳,可达到1.4MPa,能够达到锅炉使用的标准。(4)利用综合热分析仪和灰熔点测试仪研究了型煤的燃烧特性。结果表明,添加污泥和生物质后,型煤的燃点均有一定程度的降低,型煤的燃烧性能得到改善,燃尽率得到提高,灰渣熔点显著下降,与添加剂的灰渣熔融特征温度和结渣特性接近。