近年來，我國對鋼鐵和電石等領域限制性政策,導致蘭炭產業長期處于產量過剩狀態,蘭炭粉末積壓嚴重,影響區域經濟發展。蘭炭作為煤氣化的固體殘留物,已經將煤中的硫、氯、磷、汞等有害成分進行定向脫除,因而蘭炭資源具有成為清潔燃料的潛力。

但是制備蘭炭過程中,原煤揮發分大量析出,導致蘭炭不易燃燒與燃盡,蘭炭應用于工業煤粉爐與民用取暖爐效果較差。

首先采用工業分析、元素分析、熱重分析的試驗方法,研究蘭炭燃料特性、燃燒特性與失重特性,發現蘭炭屬于揮發分含量低、固定碳含量高的低硫低氮煤種,燃燒前期反應能力與燃燒穩定性介于褐煤與煙煤之間,燃盡特性接近于煙煤;同時采用Coats-Redfern法、Kissinger法與Flynn-Wall-Ozawa法求解反應動力學參數,得出蘭炭燃燒最概然機理函數、指前因子與活化能。其次,搭建流化床熱態試驗臺,研究不同燃燒溫度、過量空氣系數以及摻混比對蘭炭燃燒排放特性的影響,結果發現:SO₂、NOx排放濃度隨燃燒溫度升高而升高,燃燒溫度的提高對CO排放具有抑制作用;SO₂、NOx、CO排放濃度隨過量空氣系數增加總體呈上升趨勢;摻燒褐煤導致NOx排放濃度下降,SO₂與CO排放濃度提高。

最后,將蘭炭末應用于14MW循環流化床鍋爐,研究不同運行工況下,蘭炭燃燒污染物排放規律,驗證煙氣再循環方法減少污染物排放的可行性,為蘭炭在循環流化床鍋爐的工業化應用打下堅實的基礎。結果發現:煙氣再循環可使SO₂、NOx排放濃度下降,CO排放濃度提高;煙氣凈化系統對污染物凈化效果明顯。