中国在经济高速发展的过程中，对电力的需求持续增加，其中60%以上由燃煤锅炉电站提供。为了扩大锅炉适用煤种范围和平衡煤种供求，混煤燃烧技术已被广泛采用。已有的研究结果表明，对于典型的炉外预混掺烧方式，即将不同种煤粉在炉外均匀混合再送入炉中燃烧，混煤的着火点、燃尽特性、积灰和结渣等特性不同于单煤的线性加和，而混煤在空气分级燃烧中的特性仍有待进一步探究。

　　在锅炉的空气分级燃烧中，NO在还原区被大量还原，而H₂S也在还原性气氛中产生，会对锅炉的水冷壁造成严重的腐蚀。在锅炉运行过程中，电站需要通过合理控制过量空气系数、温度和预混比等，促进煤粉的充分燃烧，并在保证NO达标排放的前提下尽量减少H₂S的产生以延长锅炉寿命。而指导这一工作的前提，正是准确地把握煤粉燃尽特性和还原型气氛与给定工况的关系。

　　本次研究中，作者以烟煤与贫煤掺混为例，利用沉降炉实现了不同工况下的稳定的空气分级燃烧，并在还原区沿程采样。实验结果展示了不同温度、掺混比和空气过量系数下还原区的混煤燃尽特性、还原性气氛。通过分析实验结果，作者重点讨论了焦炭气化转化率与CO、H₂S和NO气体浓度间的关系。

　　不同掺混比下的实验结果均显示，在还原区中，焦炭气化转化率与CO浓度成正比。同时，CO与NO的浓度的对数成负线性关系并与H₂S浓度成正线性关系。结果证实了焦炭气化转化率、CO浓度、H₂S浓度和NO浓度存在着不依赖于掺混比的关系。这为锅炉的减排与腐蚀防护设计提供了指导，也为混煤燃烧的数值模型开发提供了新的思路，即通过准确的单煤焦炭气化机理和气体间的总包反应关系，来预测还原区混煤燃烧情况。

　　李振山，工学博士，清华大学副教授、博士生导师。主要研究方向有：气固表面反应与传递、化学链循环过程、污染物超低排放技术。入选2012年教育部新世纪优秀人才支持计划。

　　由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》（Frontiers）系列英文学术期刊，于2006年正式创刊，以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题，是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群，其中13种被SCI收录，其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录，具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式，保证文章以最快速度发表。