王 姗,周 敏
(中国矿业大学 化工学院,江苏 徐州 221116)
近年来,伴随清洁能源发展和能效提高,世界煤炭消费量均不同程度放缓,我国煤炭消费量从2013年的42.44亿t降至2016年的38.5亿t。基于我国“富煤贫油少气”的能源结构,未来相当长时间内煤炭仍是我国的主要资源。然而煤炭使用排放了大量的温室气体、硫氧化物、氮氧化物等有害物质,发展煤炭高效清洁利用技术以及合理开发清洁的可再生新能源成为许多专家学者关注的研究课题[1-3]。煤与生物质共气化是煤炭高效清洁利用的热点方向。其中生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能源,是一种清洁可再生能源。其原料主要包括木材及森林废弃物、农作物及其废弃物、水生植物、油料植物、动物粪便和城市及工业有机废物[4]。我国作为农业大国,每年产生大量的农作物秸秆、木屑等废弃物,往往直接焚烧、破碎掩埋,不仅污染环境,还造成资源浪费。气化技术是一种热转化技术,物料在气化介质(O2、空气、CO2或水蒸气)作用下转化成高品质的可燃气(CO+H2),能减少NOx、SOx和固体颗粒物的排放,是一种清洁、高效且有广阔前景的技术。但研究发现生物质单独气化存在较多弊端,不仅燃料体积大、单位发热量低,还受季节限制;气化时易产生大量气态焦油,易阻塞管道,影响气化稳定性[5]。
为提高生物质利用率,将生物质掺混到煤中共气化,既弥补生物质单独利用的不足,又减轻煤单独气化带来的环境问题,对煤的高效清洁利用和我国环境友好型发展具有长远意义。……