冶金工业废渣对燃煤助燃脱硝的影响.pdf

第 3 8卷第 2 期 2 0 1 5年 4月 煤 炭 转 化 C0AL C0NVERS1 0N V0l _ 38 No． 2 A p r ． 20 15 冶金工业废渣对燃煤助燃脱硝的影响 陈世 田“ 王世 杰。 吴 芳。 张 顾。 王志 勇。 李献 宇D 刘李亮” 摘 要 利 用 沉降 炉燃 烧 系统 ， 研 究 了五 种 冶金 工 业废 渣对 三 种 典 型 的烟 煤 燃尽 率及 氮 氧化 物释放的影响， 并对添加剂的助燃机理进行 了初步探 讨． 结果表明 ， 煤种对于添加剂的催化性能起 着重要作用， 添加剂催化作用的大小和添加量有关， 添加量并不是越大越好． 在本实验范围内， 钢渣 适用于较低 变质程度的烟煤 ； 脱硫渣对于三种煤均有一定的催化助燃作用， 但对于燃尽率的增幅都 不是 很 大； 锰 尾 矿适 用 于低 变质程 度 的烟煤 ； 铬 渣适 用 于较 高 变质 程 度 的烟 煤． 添 加 剂 的加 入 能 够 影 响煤 中氮氧化 物 的释 放 ， 煤 种和 添 加剂 的 添加量 都 能 够对 添加 剂 的脱 硝 效 果起 到 重要 的影 响作 用． 通 过对 燃烧 残余 物 的 电镜 扫 描 发 现 ， 加 入 废 渣 后 燃 烧产 物 颗 粒 外观 由平 整 变 为 不规 整 的 蜂 窝 状 ； 此 外 ， X射 线衍射 分析 发现 添加 剂 改 变 了燃 烧残 余物 的组 成． 关键 词 冶金 工 业废 渣 ， 沉 降 炉 ， 催化 燃 烧 ， 脱 硝 中 图分 类 号 T Q5 3 4 ， X7 5 6 0 引 言 鉴 于 当前 国家 能源 和环 境 面 临 的严 峻 现 实 ， 我 国 以煤 炭 为 主的能 源结 构格 局 在一段 时 间 内难 以改 变 ， 且 国家在“ 十二五” 规划 中对降低 GD P能耗和污 染 物减 排 提 出 了指 令性 要求 ， 因此 ， 研 究 并应 用适 合 我 国国情 的各 种清 洁煤 技 术 显 得 尤 其 重 要． 为 实 现 这一 目标 ， 除改进设备和操作工艺外， 使用燃煤添加 剂被 认 为是 十分 有 效 的 措施 之 一 ． 许 多科 技 工 作 者 发现 ， 燃 煤 添 加 剂 不 仅 具 有 优 良 的燃 烧 促 进 作 用口 _ 3 _ ， 同时 还 具 有 优 良的脱 硫 脱 硝 作 用 ． _ 4 因 此 ， 燃煤 添加 剂 的开 发 引 起 了广 泛 关 注 ， 研 究 者 进 行 了 大量的理论与实验研究 ， 取得了 良好的研究成果． 但 燃煤 添加 剂 由于 成 本 高 、 价 格 贵 以 及 没有 很 好 的煤 种 适应 性 而 没 有 受 到 市场 的欢 迎_ 6 ] ， 目前 只 有少 数 走 向市 场． 本研究 着 眼 于冶金 工业 废渣 ， 因其含 有 大 量 的过 渡金 属 、 碱 金 属 、 碱 土 金 属 氧 化 物及 其 盐 类 ， 这些物质均对煤的燃烧有促进作用， 因此 ， 以冶金工 业废渣作为燃煤添加剂 ， 不仅节能环保 ， 而且廉价高 效 ， 具有 良好 的工业 应用 前景 ． 本课 题 组前 期 曾模 拟 流化床燃烧条件研究 了几种钢铁工业废渣的助燃 ， 并 获得 了一 定 的 成 果 ． [ 7 - 8 ] 为 了 进 一 步 拓 宽 废 渣 种 类 ， 研究煤种适应性 ， 以及更 好 的模 拟工业生产 条 件 ， 本实验以三种高灰 分不 同变质程度 的烟煤为研 究对象 ， 选用五种冶金工业废渣作为燃煤添加剂 ， 借 助于沉降炉燃烧系统进行催化实验研究， 通过燃尽 率 、 氮氧化物释放量等指标对不同废渣 的催化助燃 及脱硝特性进行评价． 该工作不仅为煤 的高效清洁 燃 烧提 供新 的手段 和 数 据 ， 而 且 为 冶 金工 业 废 弃 物 高附加值利用开辟了新的途径． 1 实验 部 分 1 ． 1 煤质 分 析和 废渣 成分检 测 实验 选 取 三 种煤 、 五种 添 加 剂 和 五种 添加 量 来 进行实验研究． 三种煤分别 为 中灰分超 高阶烟煤 编号 1 、 较 高灰 分 中 阶烟 煤 编 号 2 和高 灰 分 高阶烟煤 编号 3 ； 五种添加剂分别为 钢渣、 脱硫 渣、 冷轧氧化铁渣 、 锰尾矿和铬渣 ， 依次表示为 Wl ， W2 ， W 3 ， W4和 W5 ； 五种添 加量 分别 为 0 9 ／ 6 ， 0 ． 5 ， 1 ． 0 ， 1 ． 5 和 2 ． 0 ． 添 加方 式 采 用 干混 ， 评 价指 标 采 用燃 尽 率 和 烟 气中 NO 含量． 煤样制备采用 国家标 准 GB 4 7 4 2 0 0 8 ， 煤质分析结果见表1 ． 由表 1 V 值可 以看出 ， 表 1煤种的元素分析和工业分析 ％ Ta b l e 1 Ul t i m a t e a n d P r o x i ma t e a n a l y s i s o f s a mp l e s NO Ul t i ma t e a n a l y s is a d C H O N S M d Pr o x i ma t e a n a l y s is A d V d Va f F C * 国家级大学生科技创新训练项 目 2 0 1 2 1 0 4 8 8 0 0 1 和煤燃烧 国家重点实验 室开放基金资助项 目 F S KL C C1 4 1 2 1 本科生 ； 2 副教授 ； 3 硕士生 ， 武汉科技大学湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室 ， 4 3 0 0 8 1 武汉 收稿 El期 2 0 1 4 0 5 2 1 ； 修 回 日期 2 0 1 4 0 9 1 6 8 4 煤炭转化 2 0 1 5 年 1 ． 2 催 化燃烧 实验 1 ． 2 ． 1 催化 煤样 的制备 ． 根据沉降炉实验要求 ， 废渣粒度与煤样粒度均 为 1 0 0目～2 o O目， 每 组 实验 称 取 1 0 0 0 g煤 样 ， 按 照不 同的比例加入添加剂， 并在转鼓 中充分混合约 1 5 mi n 2 0 r ／ mi n ， 制得 实验所 用 的催 化煤 样 ， 干燥 后备用． 1 ． 2 ． 2 催化 燃烧 实验条 件及评 价 指标 将制备好的煤样在高温沉降炉系统上进行燃烧 实验． 实验中样品通过微量给粉器进入燃烧器 ， 实验 调节 给 粉量为 0 ． 6 g ／ rai n ， 炉 温 1 1 5 0 ℃， 过 剩 空气 系数为 2 ． 0 ． 沉降炉下部 由无胶超细玻璃纤维滤筒 收集煤样稳定燃烧后 的灰样 ， 每组样 品取样时间为 3 0 mi n ， 根据灰分示踪法[ 9 ] 计算 出添加不 同添加剂 后煤的燃尽率， 燃尽率越高， 说明煤燃烧的效果越好． 实验 中， 对每组样品烟气中的 NO 含量进行了 测定 ， 为了较好地对 比分析， 将 N 气体的体积分 数折算成 6 剩余氧量所对应的体积分数． E x 0 3 2 结果与讨论 2 ． 1 燃 尽率 分析 五种 不 同的添 加剂 催 化 1 ， 2 和 3 煤 的燃 尽 率 比较分别见图 1 ． 由图 1可以看 出， 五种 添加剂催 化三种煤燃尽率 的高低顺序为 2 3 1 ， 这和 三种煤的变质程度有关 ， 煤阶越低 ， 煤的燃尽率就越 大． 同一种添加剂对于不 同煤种有着截然不 同的催 化作用 ， 催化作用的大小也和添加量有关． 不同的添 加剂对同一种煤的催化作用， 燃尽率变化趋势也不 相同． 这表明煤种对于添加剂 的催化性能起着重要 的作 用 ． 对燃尽率增幅最大值进行分析． 对于 1 煤 ， 由 图 1 a可知 ， 与原煤相 比， 脱硫渣添加量 为 0 ． 5 时 燃尽率提高 了 1 ． O 1 ； 冷 轧氧化 铁渣在 添加量 为 2 ． 0 时燃尽 率 提高 了 2 ． 6 6 ； 铬 渣 在 添加 量 为 1 ． 0 时燃尽率提高 了 0 ． 6 5 ； 钢渣和锰尾矿对 于 1 煤燃尽率的提高无催化作 用． 添加剂对 1 * 煤燃 图 1添 加 剂 对 1 ～3 煤 燃 尽 率 的影 响 Fi g．1 Ef f e c t of a d di t i ve s on 1 t o 3 c o a l bu r n - off r a t e a 一 1 ． b 一 2 ； c ～ 3 口一W1 ； O W2 } AW3 I 一W4 ； 一W5 尽率的催化活性大小依次 为 冷轧氧化铁渣脱硫 渣铬渣锰尾矿钢渣． 对于 2 煤 ， 由图 1 b可 知 钢 渣 在 添 加量 为 2 ． 0 时燃尽率提高 了 2 ． 5 0 ； 脱硫渣在添加量 为 0 ． 5 时燃尽率提高了 0 ． 5 1 ； 冷轧 氧化铁渣在 添 加量为 2 ． 0 时燃尽率提高了 1 ． 4 4 ； 锰尾矿在添 加量 为 1 ． 0 时燃 尽率 提高 了 2 ． 6 7 ； 铬 渣 对 2 煤 燃尽率的提高无催化作用， 各添加剂对 2 煤燃尽率 的催化活性大小依次为 锰尾矿钢渣冷轧氧化 第 2 期 陈世 田等 冶金工业废 渣对燃煤助燃脱硝 的影 响 8 5 铁 渣 脱 硫渣 铬渣 ． 对 于 3 煤 ， 由 图 1 c可 知 钢 渣 在 添 加 量 为 2 ． 0 时燃 尽 率 提 高 了 1 ． 2 8 ； 脱 硫 渣 在 添 加 量 为 1 ． 0 时燃尽率提高 了 0 ． 5 9 ； 冷 轧氧化铁渣在添 加量为 1 ． 5 时燃尽率提高 了 2 ． 2 O ； 铬渣在添加 量为 1 ． 0 时燃尽率提高了 0 ． 4 0 ； 锰尾矿对于 3 煤燃尽率 的提高无催化作用． 各添加剂对 3 煤燃尽 率 的催 化活性 大 小 依 次 为 冷 轧 氧化 铁 渣 钢渣 脱硫渣铬渣锰尾矿． 结合表 1 煤质分析结果 ， 由以上分析可知 ， 钢渣 对于 1 煤无催化效果 ， 但对 2 和 3 煤有着较好的 助燃作用 ， 燃尽率增 幅分别为 2 ． 5 0 和 1 ． 2 8 ， 说 明了在 本实 验范 围 内 ， 钢 渣 适 用 于 较 低 变 质 程 度 的 烟煤 ； 脱硫渣对于三种煤均有一定 的催化助燃作用 ， 但 对 于 燃 尽 率 的 增 幅 都 不 是 很 大 ， 分别 提 高 了 I ． 0 1 ， 0 ． 5 1 和 0 ． 5 9 ； 冷轧氧化铁渣对 三种煤 均 有 催 化 助 燃 作 用 ， 燃 尽 率 增 幅 分 别 为 2 ． 6 6 ， 1 ． 4 4 和 2 ． 2 O ； 锰尾 矿只对 2 煤有催 化助燃 效 果 ， 且燃尽率增幅为 2 ． 6 7 ， 说明在本实验范围内， 锰 尾矿 适用 于低 变 质 程 度 的 烟 煤 ； 铬 渣 对 1 和 3 煤有 助 燃 作 用， 燃 尽 率 增 幅 分 别 为 0 ．6 5 和 0 ． 4 0 9 ／ 6 ， 对 2 煤无助燃效果 ， 说 明在本实验范围内， 铬渣适用于较高变质程度的烟煤． 综合 五种添加剂对 三种煤 的催化助燃 表现可 知 ， 冷轧氧化铁渣对于三种煤燃尽率 的提高均有着 很好的催化作用． 2 ． 2 N 释放量 分 析 五种不同的添加剂催化 I ， 2 和 3 煤燃烧烟 气 中 NOx 含 量对 比见 图 2 ． 金属化合物脱 除煤 粉燃烧 烟气中 No 的机理 比较复杂 ， 主要有两种反应 ， 一是均相还原反应 ， 二 是异相还原反应． 均相还原反应 是指煤 中的挥发分 与 N0发 生 的还 原 反 应 ； 而 异 相 还 原 反应 是 指 煤 中 挥发 分析 出后 焦 炭 与 NO发 生 的还 原 反 应． 金 属 氧 化物 对焦 炭 的异 相 还 原 反应 有 显 著 的作 用 ， 可 能 的 原 因是 金属 氧化 物 能 改 变 煤 粉 或 焦 炭表 面 的物 理 形态 ， 进而增强煤 粉或焦炭对 N 的吸附 ， 促进焦 炭 的异相 还 原反 应 ； 煤 粉 或 焦 炭 负 载金 属 氧化 物 之 后 ， 能够降低焦炭的异相还原反应的活化能， 进而使 反应速率提高， 从而起到催化作用． E 1 1 - 1 3 ] 由图 2可以看 出， 添加剂的加入能够影响煤中 氮氧化物 的释放 ， 煤种 和添加剂的添加量都 能够对 添加剂的脱硝效果起到重要的影 响作用． 同一 种添 加剂对于三种不 同的煤其脱硝作 用不同， 脱 硝效果 随着 添加 量 的变化 呈不 同 的变 化 趋 势 ； 不 同 添 加 剂 对于同一种煤 ， 其脱硝作用也不相同， 脱硝效果 同样 随着 添加 量 的变化 而 变化 ． 墨 言 鲁 喜 g 图 2 添加剂对 1 ～3 煤 N 释放量 的影 响 F i g ． 2 Ef f e c t o f a d d i t i v e s o n 1 t O 3 c o a l N0I r e l e a s e a 一 1 I b 一 2 ； c 一 3 口一 W 1 ； o W2 ； △ 一 W 3 I 一 W4 ； 一 W5 对 N 含量降幅最大值进行分析． 对于 1 煤 ， 由图 2 a可知 钢渣在添加量为 0 ． 5 时 N 降低了 1 6 ． 8 O ； 脱硫渣在添加量为 2 ． 0 时 N 降低 了 l 1 ． 3 8 ； 冷 轧 氧 化 铁 渣 在 添 加 量 为 2 ． 0 时 N 降低了 2 2 ． 2 2 ； 铬渣在添加量为 0 ． 5 时 No I降 低 了 1 8 ． 9 7 ； 锰 尾 矿 无 脱 硝 作 用． 添 加 剂 对 1 煤 脱硝活性 的大 小顺 序依次 为 冷轧 氧化铁 渣 铬 渣 钢渣 脱 硫渣 ． 对于 2 煤 ， 由 图 2 b可 知 钢 渣 在 添加 量 为 1 ． 0 时 N0 降低 了 1 5 ． 6 5 ； 脱硫渣在 添加量 为 2 ． 0 时 NO w降低了 1 6 ． 8 7 ； 冷轧氧化铁渣在 添 加量为 2 ． 0 时 NO 降低了 2 2 ． 3 6 ； 铬渣在 添加 量为 0 ． 5 时 NO 降低了 1 4 ． 0 2 ； 锰尾矿无脱 硝 作用． 添加剂对 于 2 煤脱硝活性 的大小顺序依 次 _【 口 量 v ∞ z _【 口 目 寻 喜 0 z 煤炭转 化 为 冷轧氧化铁渣脱硫渣钢渣铬渣． 对 于 3 煤 ， 由 图 2 c可 知 钢 渣 在 添 加 量 为 1 ． 0 时 NO 降低 了 1 2 ． 4 7 9 ／ 6 ； 冷 轧氧化铁渣 在添 加量为 2 ． 0 时 NO 降低了 2 6 ． 4 1 ； 脱硫渣 、 铬渣 和锰尾矿对于 3 煤无脱 硝作用． 添加剂对 3 煤脱 硝活性 的 大小顺 序依 次为 冷轧 氧化 铁渣 钢 渣． 综上可知 ， 冷轧 氧化铁 渣对 于 三种 煤烟 气 中 NO 的脱 除有着 显著 作 用 ， 其 脱 硝 效 果均 随 着 添加 量 的增大 而 增 大 ， 在 本 实 验 范 围 内 ， 最 佳 添 加 量 为 2 ． 0 ． 在冷 轧氧 化铁 渣 中含有 大量 F e O。 ， 文献 [ 1 4 ] 表明 F e 。 O 。 对 NO的还原反应有较强的催化活 性 ， 进一步 验证 了 F e O。 的脱 硝作 用效 果 明显 ． 2 ． 3催 化助 燃机理 探讨 为 对添 加 剂 的助 燃 催 化机 理 进 行初 步 探讨 ， 实 验 选用 1 原煤 与 添 加 2 ． 0 的冷 轧 氧化 铁 渣 后 的 催化煤样 ， 分别对 1 1 5 0℃下 的燃烧残余物进行 电 镜 扫描 S E M 和 X射 线衍 射分 析 X RD ， 以期 对 其 助 燃机 理提 供理论 依据 ． 2 ． 3 ． 1 电镜 扫描 分析 对煤粉表面微观形貌变化进行观察 ， 实验结果 见图 3 ． 图 3 1 原煤与催化煤样燃烧残留物的电镜扫描照片 Fi g． 3 SEM m i c r o gr a ph o f r e s i due s of 1 r a w c o a l a n d c a t a l y t i c c o a l s a mp l e a 一 1 r a w c o a l ； b 一 1 c o a l wi t h 2 ． o c o l d r o l l e d i r on s l a g 由图 3可 以看 出 ， 图 3 a中 1 原 煤 的燃 烧 残 余 物表 面除 了存 在一 些 大 的坑 洞 和 小 气孔 以外 ， 整体 上表 面光 滑平 整 ， 颗 粒厚 实 ； 图 3 b中加入 添加剂 后 ， 碳粒燃烧加重 ， 残余物的外观类似疏松的蜂窝状， 只 剩下 部分 “ 骨架 ” ． 由此可 见添 加剂对 于 1 煤 粉 的燃 烧过 程起 到 了很好 的助燃 催化 作用 ． 产 生这 种 现象 的原 因是 ， 加 入 的冷 轧氧 化 铁 渣 中含有大量 F e O。以及少量碱金属氧化物 ， 在煤粉 燃烧过程 中能够充 当反应 的 中间体， 以 F e O。为 例 ， 可 以发生 如下反 应 4 Fe O O22 Fe 2 O3 2 Fe 2 O3 C 4 Fe o CO2 这些连锁反应能够促进 CO。 一 C O 反应 的 进 行 ， 使 煤 中不易 燃烧 的部 分得 以燃尽 ． 2 ． 3 ． 2 X射 线衍射 分析 对燃烧残余物进行 X射线衍射分析， 实验结果 见 图 4 ． ’ 图 4 1 原煤及催化煤样燃烧产物 的 x射 线衍 射谱 Fi g．4 XRD p a t t e r n s o f 1 r a w c oa l a nd c a t a l y t i c c o a l c ombu s t i on p r od uc t s --S i l i c o n d i o x i d e ； 0 I r o n n i t r i d e ； ◇--Al u mi n u m s i l o e o n o x i d e 由图 4分析可知， 加入催化剂后 ， 燃烧产物的衍 射谱发生了不同程度的变化． 煤粉燃烧残余 物中含有 s i O 等 晶相和非 晶相 峰包， 这些非晶相峰包即为无定形碳． 对比两个衍射 谱 ， 加入添加剂后衍射谱主要有两点不 同于原煤 在 衍 射 角 2 为 2 O 。 左 右 ， 此 处 对 应 的 物 质 主 要 是 S i O ， 加 入添加 剂后 峰包 明显 降低 ， 峰包 的高 低代 表 了燃烧后 残 炭 量 的 多 少_ 】 ； 在 衍 射 角 2 为 3 5 。 左 右 ， 原煤 对应 的主要 物 质 是 铝 氧化 硅 ， 和原 煤 相 比 ， 加 入添 加剂 后在 此 峰 的 附近 出现 了一个 新 的峰 包 ， 对应 的主要 物质 为 氮 化铁 ． 以上 变 化 说 明 加 入 添加 剂后 ， 促进 了氧气 的 吸 附 ， 使 得 燃 烧 加快 ， 残 炭量 减 少， 故表现为峰包有所降低 ； 煤灰 的矿物组成发生了 改变 ， 加入的冷轧氧化铁渣参与了煤粉的燃烧反应 ， 生成 了新 的物质 ， 煤 粉 的燃 烧历 程改 变 了． 3 结 论 1 煤种对 于 添 加 剂 的 催 化 性 能起 着重 要 的作 用 ， 添加剂催化作用 的大小也和添加量有关 ， 添加量 并不 是越 大越好 ． 添加 剂 的加 入 能 够影 响煤 中氮 氧 化物 的释放 ， 煤种和添加剂 的添加量都能够对添加 剂的脱硝效果起到重要的影响作用． 2 在本实验范围内， 冷轧氧化铁渣对于三种煤 燃尽率的提高均有着很好的催化作用 ； 钢渣适用于 较低变质程度 的烟煤 ； 脱硫渣对于三种煤均有一定 的催化助燃作用 ， 但对于燃尽率的增幅都不是很大 ； 锰 尾矿适 用 于低变 质 程 度 的烟煤 ； 铬 渣适 用 于 较 高 变质程度的烟煤． 第 2期 陈世 田等 冶金工业废渣对燃煤助燃脱硝 的影响 8 7 3 不 同添 加 剂 的脱 硝 效 果 因煤 种 和添 加 量 的 不 同而存 在 差异 ． 五 种 添 加 剂 中除 锰 尾 矿外 均 具 有 不同程度的脱硝作用 ， 其 中， 冷轧氧化铁渣 的脱硝效 果 最 为显著 ． 4 通过对燃烧残余物的电镜扫描分析发现， 加 [ 2 ] E 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] E 7 ] [ 8 3 [ 9 ] [ 1 O ] [ i 1 ] [ 1 2 ] 3 ] 4 ] 5 ] 入添加剂后 ， 燃烧残余物的形态发生了变化 ， 由原煤 较平 整 的外 观变 为 疏松 的蜂 窝状 ， 说 明添 加 剂 使 煤 粉颗粒的燃烧加重 ， 起到了很好的助燃作用； 通过对 燃烧残余物的 x射线衍射分析发现， 添加剂使 1 煤 样燃烧 的最终产物有所 变化 ， 生成 了新的物质氮化铁． 参考文 献 Go n g Xu z h o n g， Gu o Zh a nc h e n g， W a n g Zh i ． Re a c t i v i t y o f Pu l v e r i z e d Co a l s Du r i n g Co mb us t i o n Ca t a l y z e d by Ce O2 a n d Fe 2 O3 [ 阳． C o mb u s t i o n a n d F l a me ， 2 0 1 0 ， 1 5 7 2 3 5 1 - 3 5 6 ． 秦谨 ， 何选明 ， 刘瑞芝 ， 等． 催化剂对劣质煤燃 烧性能的影响[ J ] ． 煤炭转化 ， 2 0 1 1 ， 3 4 2 1 3 1 6 ． 武增华 ， 罗绚丽 ， 邱新平． 催化剂对兖州煤泥燃烧特性的影响[ J ] ． 煤炭转化 ， 2 0 0 5 ， 2 8 1 5 2 5 5 ． Og a t a A ， Ob u c h i A ， M i z u n o K， e ta 1 ．Ac t i v e S i t e s a n d Re d o x Pr o p e r t i e s o f Su p p o r t e d Pa l l a d i u m Ca t a l y s t s f o r Ni t r i c Ox i d e Di r e c t De c o mp o s i t i o n [- J ] ． J o u r n a l o f C a t a l y s i s ， 1 9 9 3 ， 1 4 4 2 4 5 2 4 5 9 ． Li s s i a ns k i V V ， Za ma ns k y V M ， M a l y P M ． Ef f e c t o f M e t a l c o n t a i n i n g Ad d i t i v e s o n NO Re du c t i o n i n Co mbu s t Re b u r ni n g [ J ] ． C o mb u s t F l a me ， 2 0 0 1 ， 1 2 5 3 1 1 1 8 1 1 2 7 ． 张和平 ， 陈朝晖 ， 邱 明健 ， 等． 煤燃烧催化剂研究和应用进展E J ] ． 精细与专用化学 品， 2 0 0 7 ， 1 5 2 1 1 1 3 2 ． W a n g S h ij i e ， Hu a n g C h e n j i e ， wu F a n g ， e t a 1 ． I n v e s t i g a t i o n o n I n f l u e n c e o f S t e e l I n d u s t r y W a s t e s o n P u l v e r i z e d C o a l C o mb u s t i o n c h a r a c t e r i s t i c s [ J ] ． J o u r n a l o f t h e En e r g y I n s t i t u t e ， 2 0 1 3 ， 8 6 3 1 6 7 I 7 0 ， Hu a n g Ch e n j i e ， W a n g S h ij i e ， W u F a n g ， e t a 1 ． Th e Ef f e c t o f W a s t e S l a g o f t h e S t e e l I n d u s t r y o n P u l v e r i z e d C o a l C o mb u s t i o n I J ] ． E n e r g y S o u r c e s ， 2 0 1 3 ， 3 0 2 0 1 8 9 1 - 1 8 9 7 ． 王培平 ， 陈 旺生 ， 韩军 ， 等． 高炉 喷吹煤评价及 配比优化 r- J ] ． 工业安全与环保 ， 2 0 1 2 ， 3 8 6 9 1 9 3 ． 殷红 ， 李清毅 ， 陈丰， 等． MMT对煤燃烧 飞灰含碳量和 NO 排放的影响[ J ] ． 能源工程 ， 2 0 1 1 ， 3 1 4 4 5 5 0 ． Zh o n g B J， S h i W W ， Fu W B． Ef f e c t o f Ca t a l y s t s o n t h e NO Re d u c t i o n Du r i n g t h e Re b u r n i n g wi t h Co a l Ch a r s a s t h e Fu e l E J ] ． C o mb u s t i o n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 。 2 0 0 1 ， 1 6 4 1 2 3 9 2 5 l _ Z h o n g B J ， S h i W W， F u W B ． E f f e c t s o f F u e l C h a r a c t e r i s t i c s o n t h e NO Re d u c t i o n Du r i n g t h e R e b u r n i n g wi t h C o a l s [ J ] ． F u e l Pr o c e s s i n g Te c hn o l o g y， 2 0 0 2， 7 9 2 9 3 1 0 6 ． 周俊虎 ， 温正城， 王智化 ， 等． 用煤粉来再燃脱硝 中金属氧化物催化作用 的试验研究[ J ] ． 高校化学工程学报 ， 2 0 0 8 ， 2 2 1 5 5 5 9 ． 徐春保 ， 吴 胜利 ， 苍 大强， 等． 金属 氧化物对 C O还原 NO反应的催化作用[ J ] ． 环境科学 ， 1 9 9 9 ， 2 0 1 3 0 3 2 ． 徐立． 水泥工业劣质煤活化燃 烧及 机理研究 - D ] ． 武汉 武汉理工大学 ， 2 0 0 8 ． EFFECT oF M ETALLURGI CAL I NDUS TRY W AS TE oN DENI TRI FI CATI oN AND CoAL CoM BUS TI oN C h e n S h i t i a n Wa n g S h i j i e Wu F a n g Zh a n g Gu Wa n g Zh i y o n g Li Xi a n y u a n d L i u Li l i a n g Hu b e i Ke y La b o r a t o r y o f C o a l Co n v e r s i o n a n d Ne w Ca r b o n Ma t e r i a l s， Wu h a n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y， 4 3 0 0 8 1 Wu h a n ABS TRACT I n t hi s pa p e r ，bur n - o f f r a t e a nd ni t r o g e n o xi d e s r e l e a s e du r i ng t hr e e ki nd s o f t y p i c a 1 b i t umi no us c o a l s c o m b us t i o n wi t h f i v e k i nd s o f me t a l l u r g i c a l i nd us t r i a 1 wa s t e s we r e s t ud i e d by u s i n g 1 a bo r a t o r y , s c a l e dr o p t ub e f ur n a c e c ombus t i on s y s t e m ， a nd t he c o m b us t i o n me c h a n i s m wa s d i s c u s s e d ．Th e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e c o a l t y p e s p l a y e d a n i mp o r t a n t r o l e i n t h e c a t a l y t i c pr o pe r t i e s，a d d i t i v e a mou nt s c o ul d a f f e c t c a t a l yt i c pr o p e r t i e s ，a dd i t i v e a m o u nt s we r e no t t h e b i gg e r t he be t t e r ． I n t hi s wo r k，s t e e l s l a g wa s a p pl i c a b l e f o r c o a l o f l o we r me t a m o r p hi c de gr e e，de s ul f ur i z a t i o n s l a g h a d c e r t a i n c a t a l yt i c c ombu s t i on e f f e c t s，ma ng a ne s e t a i l i ng s we r e a p pl i c a bl e f o r c oa 1 o f l o w me t a m o r ph i c de gr e e a nd c hr o m i u m s l a g wa s a pp l i c a b l e f o r c o a l of h i g he r de - gr e e o f me t a mo r p hi s m ．The a d di t i ve s c ou l d a f f e c t t he r e l e a s e o f n i t r o ge n ox i d e s，c o a l t y pe s a n d a d d i t i v e s a mo u n t s h a d i mp o r t a n t i n f l u e n c e o n d e n i t r a t i o n e f f e c t s ． B a s e d o n t h e e l e c t r o n mi c r o s c o pe s c a nn i ng of c o m bu s t i on r e s i du e，i t w a s f o un d t ha t t he a p pe a r a nc e o f c o mbus t i on r e s i du e wi t h a d d i t i v e s we r e 1 i k e h o n e y c o mb，X r a y d i f f r a c t i o n a n a l y s i s s h o we d t h a t t h e a d d i t i v e s c h a n g e d c ompo s i t i o n of t he c o m b us t i o n r e s i d ue s ． KEYW ORDS m e t a l l ur g i c a l i n dus t r y wa s t e s，d r o p t u be f ur na c e，c a t a l y t i c c o m bu s t i o n，d e n i i o n