污泥與煤混合顆粒燃燒特征的實(shí)驗(yàn)研究

周克冼，趙 巍，曲 超，白新革，孫玉鵬，馬子怡，李麗麗，

（1.遼寧科技大學(xué) 材料與冶金學(xué)院，遼寧 鞍山 114051；2.鞍鋼股份有限公司 能源管控中心，遼寧 鞍山 114021；3.蘇州沙鋼集團(tuán)有限公司 焦化廠，江蘇 張家港 215625）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污泥產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)。2020年我國(guó)的脫水污泥產(chǎn)量高達(dá)6 500萬(wàn)t，預(yù)計(jì)2023年污泥產(chǎn)量將達(dá)到9 772萬(wàn)t［1-2］。污泥的化學(xué)組成十分復(fù)雜，包含大量的微量元素、有機(jī)物、病原體、寄生蟲(chóng)和重金屬等，如處理不當(dāng)將對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成極大危害［3-5］。目前，最常見(jiàn)的污泥處置方法為填埋法，但該方法不僅消耗大量的土地和填埋成本，還會(huì)造成土壤的二次污染，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家早已被取締，取而代之的高溫焚燒法成為污泥資源化和無(wú)害化處理的有效途徑［6-7］。

近年來(lái)，污泥燃燒特性的研究受到關(guān)注，其中熱重分析法取得的成果最為豐碩［8-9］。Magdziarz等［10］采用TGA-MS方法對(duì)三種不同的污泥進(jìn)行燃燒特性分析，發(fā)現(xiàn)有些污泥具有兩個(gè)失重峰，即揮發(fā)分燃燒失重峰和固定碳燃燒失重峰，而一些污泥還具有無(wú)機(jī)鹽分解產(chǎn)生的第三個(gè)失重峰。Jonas等［11］利用熱分析法，將污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)與單個(gè)參考化合物的燃燒進(jìn)行關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)污泥燃燒失重中纖維素占比為35%，木質(zhì)素占比為20%，此外還有半纖維素、木聚糖、海藻酸鹽和方解石。污泥與煤的共燃燒特性也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。研究混合比對(duì)燃燒行為的影響規(guī)律表明，隨著污泥混合比的增加，混合燃料的著火溫度、燃盡溫度逐漸降低，可有效改善煤的可燃性［12-14］。Wang等［15］研究表明，在煤粉熱解階段，廢油泥中有機(jī)組分燃燒產(chǎn)生的熱量促進(jìn)了裂解反應(yīng)和焦炭微孔的發(fā)育。在煤焦燃燒階段，污泥對(duì)煤燃燒具有催化作用，顯著降低煤燃燒反應(yīng)的活化能。Lei等［16］在富氧條件下研究污泥與煤的共燃燒行為表明，混合物燃燒過(guò)程呈現(xiàn)揮發(fā)分燃燒和碳燃燒兩個(gè)失重峰；隨著污泥的摻混質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0～50%增加時(shí)，揮發(fā)分火焰變短，揮發(fā)分火焰平均溫度從1 332.4℃增加到1 399.2℃。但目前的研究成果中，缺乏快速升溫條件下混合比對(duì)著火模式的影響研究。同時(shí)，宏觀影響因素的研究較多，微觀分子結(jié)構(gòu)對(duì)著火和燃燒行為的影響研究十分罕見(jiàn)。

單顆粒作為燃料最簡(jiǎn)單的燃燒形式，燃燒過(guò)程中不受其它顆粒的干擾，可更好地揭示煤著火的本質(zhì)特征［17-18］。本文以生活和工業(yè)污泥分別與煙煤混合的顆粒為研究對(duì)象，采用可視性沉降爐燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和熱重分析儀，分別在快速和慢速升溫條件下，全面探究污泥與煤的共燃特性。并結(jié)合傅里葉紅外光譜分析燃料的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特性對(duì)污泥著火和燃燒行為的影響，從而建立微觀分子結(jié)構(gòu)與宏觀燃燒現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)，形成以分子結(jié)構(gòu)參數(shù)為著火特性的預(yù)判機(jī)制，進(jìn)一步豐富污泥的著火理論。

1 樣品制備與研究方法

1.1 樣品的制備

本文研究煤與污泥在五種質(zhì)量混合比10∶0、7∶3、5∶5、3∶7和0∶10條件下，混合顆粒的燃燒行為。生活污泥（Domestic sewage sludge，DS）取自生活污水處理廠，工業(yè)污泥（Industry sludge，IS）取自鋼鐵企業(yè)多工序排放的混合污泥，煙煤（Bituminous coal，BC）取自鋼鐵企業(yè)動(dòng)力用煤。煙煤、生活污泥和工業(yè)污泥的工業(yè)分析和元素分析如表1所示。

表1 樣品的元素分析和工業(yè)分析Tab.1 Elemental and proximate analysis of samples

為了減少燃料分別入爐的混合比誤差，增加爐內(nèi)顆粒的辨識(shí)度，采用先破碎、再混合成型、再破碎的方法制備樣品。將干燥后的污泥和煤分別研磨至100 μm以下過(guò)篩；利用無(wú)球磨煤機(jī)將不同比例的煤與污泥充分混合；利用成型機(jī)壓縮成圓柱狀。成型前后樣品性狀如圖1所示。再將不同混合比下的成型樣品破碎至200～250 μm粒徑樣品備用。實(shí)驗(yàn)前，再次將樣品置于105℃真空干燥箱內(nèi)干燥，以減少自由水的影響。

1.2 研究方法

1.2.1 熱分析法 TG-MS分析法是獲取燃料著火溫度、動(dòng)力學(xué)參數(shù)、燃燒產(chǎn)物特性的有效手段之一。將（10±1）mg樣品置于坩堝中，在空氣載量為40 mL/min條件下進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)，以10℃/min升溫速率從室溫升至1 000℃，記錄樣品的失重曲線(xiàn)。

1.2.2 可視性燃燒實(shí)驗(yàn) 采用可視性沉降爐燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)直接觀測(cè)顆粒在1 300 K高溫條件下的燃燒過(guò)程。可視性沉降爐燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖2所示，包括豎式反應(yīng)爐、進(jìn)料器、供氣系統(tǒng)和圖像拍攝系統(tǒng)。豎式反應(yīng)爐爐內(nèi)配有長(zhǎng)度為100 cm、內(nèi)徑為5 cm的石英反應(yīng)器。該反應(yīng)爐前后還設(shè)置了可移動(dòng)的觀察窗，以便觀察顆粒燃燒全過(guò)程。進(jìn)料器采用流化的方式進(jìn)入反應(yīng)器，以滿(mǎn)足顆粒連續(xù)、離散進(jìn)料的需求。圖像拍攝系統(tǒng)為美國(guó)VRI公司生產(chǎn)的高速攝像機(jī)，型號(hào)為Phantom MIRO LAB3a10，以1 300 fps速度記錄顆粒入爐后的燃

燒過(guò)程，并采用Phantom Camera Control Software系統(tǒng)對(duì)影像進(jìn)行后處理。每組實(shí)驗(yàn)條件重復(fù)三次，采用統(tǒng)計(jì)法分析顆粒的著火延遲時(shí)間和燃盡時(shí)間。

1.2.3 官能團(tuán)結(jié)構(gòu)表征 采用傅里葉紅外熱分析儀對(duì)煙煤、生活污泥和工業(yè)污泥進(jìn)行官能團(tuán)分析。稱(chēng)取200 mg KBr和（2±0.1）mg樣品，在瑪瑙研缽里混合研磨成細(xì)粉，放置在12 MPa壓力下的壓片機(jī)壓30 s，即可壓成圓形切片。在掃描范圍為400～4 000 cm-1和分辨率為2 cm-1的條件下進(jìn)行分析。為了避免空氣的影響，對(duì)樣品每隔40 min進(jìn)行一次吹掃處理。表2為不同吸收峰所對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)。三種燃料的紅外光譜特征峰如圖3所示。污泥的官能基團(tuán)主要有酚類(lèi)和醇類(lèi)中游離的羥基（—OH）、烷烴類(lèi)化合物的碳?xì)滏I（—CH）、烯烴類(lèi)化合物的烯基（—C C—）、芳香烴的羰基（C O）、醚鍵（C—O—C）、苯環(huán)（π—π*）和各類(lèi)雜原子團(tuán)的取代基。煙煤的官能團(tuán)主要為取代芳香烴（CH）和烷烴類(lèi)化合物的碳?xì)滏I（—CH）。

表2 FT-IR光譜中吸收峰所對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)［19］Tab.2 Functional groups corresponding to absorption peaks in FT-IR spectrum

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 混合比對(duì)燃燒特性參數(shù)的影響

不同比例的煤與污泥共燃的失重曲線(xiàn)如圖4所示。污泥與煤的失重曲線(xiàn)差異較大。生活污泥出現(xiàn)了三個(gè)失重峰：210～370℃區(qū)間為揮發(fā)分的析出與燃燒過(guò)程失重，370～500℃區(qū)間為固定碳燃燒失重峰，550～700℃區(qū)間為無(wú)機(jī)鹽失重峰。工業(yè)污泥的揮發(fā)分與碳燃燒失重峰重疊，且無(wú)機(jī)鹽失重峰較生活污泥更為明顯，呈現(xiàn)兩個(gè)明顯失重峰，類(lèi)似結(jié)果也出現(xiàn)在趙永椿［20］和丘永琪［21］的研究中。煙煤燃燒過(guò)程僅有一個(gè)揮發(fā)分和固定碳的燃燒重疊失重峰，發(fā)生在320～680℃范圍內(nèi)，且以碳燃燒為主要失重過(guò)程［22］。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，污泥的轉(zhuǎn)換率明顯低于煙煤，這是污泥中的灰分含量高導(dǎo)致的結(jié)果。

生活污泥與煙煤混合燃料的燃燒過(guò)程保留了兩種燃料的燃燒特征，出現(xiàn)兩個(gè)明顯失重峰。隨著污泥在混合燃料中的比例增加，著火點(diǎn)逐漸提前，且揮發(fā)分燃燒失重峰不斷增加，失重率逐漸減少。而工業(yè)污泥由于可燃成分低，混合燃料的失重峰特征以煙煤的燃燒特征為主，呈現(xiàn)一段式燃燒過(guò)程。隨著工業(yè)污泥占比增加，失重率逐漸減少，著火提前。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，生活污泥對(duì)煙煤的助燃效果優(yōu)于工業(yè)污泥，且對(duì)煙煤燃燒特性的影響更為明顯。

熱重分析結(jié)果可以預(yù)測(cè)燃料的著火溫度，計(jì)算方法如圖5所示［23］。首先，過(guò)DTG曲線(xiàn)上的最低點(diǎn)作x軸的垂線(xiàn)，與TG曲線(xiàn)相交于A點(diǎn)；過(guò)A點(diǎn)作TG的切線(xiàn)，該切線(xiàn)與過(guò)TG曲線(xiàn)的開(kāi)始反應(yīng)點(diǎn)的x軸的平行線(xiàn)相交于B點(diǎn)，此時(shí)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度為著火溫度。本文將燃盡溫度定義為失重98%時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，著火延遲和燃盡溫度的計(jì)算結(jié)果列于表3中。生活污泥和工業(yè)污泥的著火點(diǎn)分別為236℃和221℃，煙煤的著火點(diǎn)為393℃。當(dāng)污泥的混合比占30%時(shí)，其著火溫度約為370℃，當(dāng)混合燃料中的污泥的混合比繼續(xù)增加到70%時(shí)，其著火溫度隨之逐漸降低至250℃附近，說(shuō)明污泥與煙煤的燃燒存在協(xié)同作用。

表3 樣品的燃燒特性參數(shù)Tab.3 Combustion characteristic parameters of samples

2.2 混合比對(duì)燃燒行為的影響

2.2.1 著火模式 利用可視性沉降爐研究不同混合比條件下，粒徑為200～250 μm的顆粒著火模式。不同混合比的生活污泥與煙煤著火過(guò)程影像如圖6所示。0點(diǎn)為一組序列的起始點(diǎn)，并非入爐后的第一個(gè)點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔等于兩點(diǎn)之間的幀數(shù)乘以?xún)蓭g的時(shí)間間隔。純?nèi)紵熋号c生活污泥均為揮發(fā)分先著火，此時(shí)顆粒依然保持褐色，顆粒表面未見(jiàn)明顯著火點(diǎn)。不同的是煙煤顆粒的氣體火焰直徑遠(yuǎn)大于污泥，同時(shí)煤的氣相燃燒火焰為亮黃色，而污泥燃燒的氣相火焰為淡藍(lán)色。說(shuō)明污泥的氣相燃燒為氧氣充分的動(dòng)力燃燒火焰性狀，而煤的氣相燃燒為擴(kuò)散火焰性狀。同時(shí)，煙煤在燃燒過(guò)程中出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，這是由于煙煤在燃燒過(guò)程中焦油燃燒引起的［24］。煙煤的著火呈現(xiàn)出經(jīng)典的兩段式均相著火模式特征，即當(dāng)顆粒經(jīng)過(guò)感應(yīng)期后揮發(fā)物從顆粒中逸出、聚集，當(dāng)達(dá)到揮發(fā)分著火條件后開(kāi)始著火，由于揮發(fā)分的厚火焰層阻礙了氧氣與焦炭的接觸，焦炭在揮發(fā)分幾乎燃盡后才開(kāi)始著火?；旌先剂系闹鹉Ｊ揭苑蔷啾痪嗷鹧嬉嫉囊欢问铰?lián)合著火為主。顆粒在著火過(guò)程中發(fā)生劇烈的破碎現(xiàn)象，破碎的小顆粒以非均相著火為主。隨著污泥比例的增加，破碎程度加劇，燃盡時(shí)間縮短。這主要是顆粒進(jìn)入反應(yīng)器后溫度急劇升高并釋放出大量的揮發(fā)分，增加顆粒表面孔隙及顆粒內(nèi)部的裂痕，從而導(dǎo)致燃燒過(guò)程的爆裂。生活污泥的著火過(guò)程為由均相火焰引燃的聯(lián)合著火模式，且在燃燒過(guò)程中破碎劇烈。

圖7為不同混合比下的煙煤和工業(yè)污泥燃燒過(guò)程影像。混合燃料的著火模式均為非均相著火，即顆粒表面某一熱點(diǎn)或整體著火。顆粒著火前就有碎片從主體分離，且發(fā)生非均相著火。工業(yè)污泥的揮發(fā)分低，著火首先發(fā)生在顆粒表面某一熱點(diǎn)，通常是顆粒表面比較鋒利的邊緣，此處與氧氣的接觸面積大，顆粒迅速升溫，率先達(dá)到著火條件［25-26］。因此，工業(yè)污泥的著火模式以非均相著火為主。

2.2.2 著火延遲時(shí)間 通過(guò)對(duì)高速相機(jī)記錄的單顆粒著火過(guò)程影像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)著火延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。以顆粒出進(jìn)料管口的時(shí)刻為時(shí)間零點(diǎn)（t0）。從時(shí)間零點(diǎn)到顆粒明顯著火現(xiàn)象的時(shí)間間隔定義為著火延遲時(shí)間（ti）。每組工況統(tǒng)計(jì)約40個(gè)顆粒的著火過(guò)程，并對(duì)著火延遲時(shí)間求平均值。單顆粒的著火延遲時(shí)間計(jì)算式

式中：l1為單顆粒在零點(diǎn)處的位置到高速攝像機(jī)拍攝區(qū)域的上邊界之間的長(zhǎng)度，cm；l2為高速攝像機(jī)拍攝區(qū)域的上邊界到顆粒著火點(diǎn)之間的距離，cm；Δt為相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔，ms；Δn1為顆粒在反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過(guò)l2距離時(shí)所需要的幀數(shù)。

混合物顆粒的著火延遲時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖8所示?；旌先剂系闹鹧舆t時(shí)間均隨污泥混合比例的增加而降低，這主要是因?yàn)槲勰嘀械膿]發(fā)分在較低溫下就能析出，且隨著污泥的含量增多，其揮發(fā)分析出量也隨之增多。工業(yè)污泥與煙煤的著火延遲時(shí)間短于生活污泥與煙煤的著火時(shí)間。

2.2.3 燃盡時(shí)間 燃盡時(shí)間是指從顆粒著火點(diǎn)時(shí)刻至燃盡時(shí)刻之間的整個(gè)時(shí)段。燃盡時(shí)間（tb）的計(jì)算式

式中：Δt為相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔，ms；Δn2為顆粒著火時(shí)刻至最終燃盡時(shí)刻之間的幀數(shù)。

在空氣氣氛下，混合物顆粒的燃盡時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖9所示。當(dāng)煙煤質(zhì)量占比增大時(shí)，其燃盡時(shí)間增長(zhǎng)，這主要是由于煙煤中含有較多的固定碳，且煙煤在燃燒過(guò)程中不易破碎，使之燃盡時(shí)間增長(zhǎng)。對(duì)比兩種污泥混合顆粒的燃盡時(shí)間發(fā)現(xiàn)，生活污泥與煙煤的混合顆粒的燃盡時(shí)間較工業(yè)污泥混合顆粒燃盡時(shí)間短，這主要是因?yàn)樯钗勰嗟膿]發(fā)分較多，揮發(fā)分的析出使顆粒體孔隙增多，燃燒更快。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)污泥質(zhì)量占比在50%以下時(shí)，混合比例波動(dòng)對(duì)燃盡時(shí)間影響不明顯。

2.3 官能團(tuán)結(jié)構(gòu)對(duì)燃燒特性的影響

2.3.1 官能團(tuán)特征參數(shù)的確定 為了分析兩種污泥官能團(tuán)結(jié)構(gòu)對(duì)混合燃料燃燒特性的影響，采用傅里葉紅外光譜進(jìn)行分析，以獲得兩種污泥的分子結(jié)構(gòu)特征參數(shù)。由于污泥中的各基團(tuán)連接方式復(fù)雜，在紅外光譜圖中會(huì)疊加到大的吸收峰下，從而無(wú)法區(qū)別各個(gè)官能團(tuán)的具體形式。為了能夠更精確地了解污泥的官能團(tuán)種類(lèi)，采用OMNIC和Peak Fit等軟件對(duì)紅外譜圖進(jìn)行分峰擬合。本文對(duì)四個(gè)波段特征峰進(jìn)行處理：芳香基團(tuán)（700～900 cm-1）、含氧官能基團(tuán)（1 000～1 800 cm-1）、脂肪烴類(lèi)官能基團(tuán)（2 800～3 000 cm-1）以及羥基官能團(tuán)（3 700～3 000 cm-1）。以生活污泥的紅外光譜處理方法為例，處理結(jié)果如圖10所示。

為了進(jìn)一步掌握各官能團(tuán)的分子結(jié)構(gòu)特性，根據(jù)分峰擬合結(jié)果，對(duì)污泥和煙煤樣品的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行定量分析。

芳香度f(wàn)a又稱(chēng)為芳香碳，表示分子碳骨架結(jié)構(gòu)中芳香碳原子數(shù)與總碳原子數(shù)之比。計(jì)算式

式中：Hal/H表示脂肪烴族中的H元素含量（Hal）與燃料樣品中H元素總含量之比；Cal/C為脂肪烴族中C元素的含量（Cal）與燃料樣品中的C元素總含量之比；A2800～3000和A700～900分別為2 800～3 000 cm-1和700～900 cm-1譜帶的積分面積；不同燃料的Hal/Cal值均為1.8。

芳香度指數(shù)I為芳族與脂族基團(tuán)的比值，計(jì)算式［27］

DOC指數(shù)表征芳環(huán)的縮合度，計(jì)算式

式中：A1600為傅里葉紅外譜圖中波數(shù)為1 600 cm-1位置的吸收峰積分面積。

A(CH2)與A(CH3)的比值表示脂族鏈的長(zhǎng)度和支化脂族側(cè)鏈的程度，計(jì)算式

式中：A2915～2940和A2950～2975分別表示2 915～2 940 cm-1和2 950～2 975 cm-1范圍內(nèi)的吸收峰積分面積。

含氧官能團(tuán)結(jié)構(gòu)指數(shù)C表征燃料的成熟度，表示C O和C C兩者官能團(tuán)之間的比例，計(jì)算式

式中：A1650～1800為傅里葉紅外譜圖中1 650～1 800 cm-1范圍內(nèi)的吸收峰積分面積。

三種樣品的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表4。

表4 樣品的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.4 Structural parameters of functional groups of samples

2.3.2 分子結(jié)構(gòu)特征對(duì)著火及燃燒特性的影響

圖3中，兩種污泥在3 500 cm-1附近的特征峰最為明顯，即—OH官能團(tuán)在污泥分子中比例較高。H2O的排放歸因于—OH的還原，也歸因于—COOH的分解。在1 100～1 330 cm-1之間的頻帶屬于C—O的振動(dòng)，C—O來(lái)源于酚、醇醚或脂質(zhì)，所以煤比污泥揮發(fā)分中CO2和CO的產(chǎn)量更高，而輕質(zhì)氣體產(chǎn)量高可能是引起煤破碎的主要原因。H2O和CO2等不可燃?xì)怏w在揮發(fā)分中的占比較高，也是污泥揮發(fā)分火焰層較薄的原因之一。

fa和I值表征分子芳香性，芳香性越高的燃料熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，不易著火。因此，煙煤的熱穩(wěn)定性最高，生活污泥次之。煙煤的著火溫度最高，工業(yè)污泥著火溫度最低。DOC值越高表示燃料分子中芳烴的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，這也是煙煤顆粒在燃燒過(guò)程中不易破碎的主要原因。同時(shí)，煙煤的A(CH2)/A(CH3)值較高，說(shuō)明煙煤中的脂肪烴的含量高，使得在熱解時(shí)焦油被大量釋放，從而導(dǎo)致煙煤的燃燒火焰出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。

3 結(jié)論

采用單顆粒燃燒法和熱重分析法研究?jī)煞N污泥和煙煤混合顆粒在高、低升溫速率下的共燃特性，分析混合比對(duì)燃燒特性的影響及影響機(jī)理。

（1）與煤的失重特性不同，生活污泥與工業(yè)污泥在550～700℃區(qū)間均出現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽分解失重峰，生活污泥與煙煤的共燃呈現(xiàn)兩段式燃燒過(guò)程，工業(yè)污泥與煤共燃呈現(xiàn)一段式燃燒過(guò)程。

（2）隨著污泥混合比的增多，混合燃料的著火溫度逐漸降低，混合顆粒的著火時(shí)間縮短。當(dāng)混合顆粒中污泥占比由30%提升至70%時(shí)，其著火溫度由370℃降至250℃；在1 300 K爐溫下，著火延遲時(shí)間縮短約20 ms，表明污泥與煤燃燒存在協(xié)同作用，且生活污泥對(duì)提高煙煤可燃性能更為顯著。

（3）煙煤?jiǎn)晤w粒以均相著火模式為主，生活污泥為聯(lián)合著火模式，工業(yè)污泥為非均相著火模式。生活污泥與煙煤共燃的著火模式以一段式聯(lián)合著火為主，工業(yè)污泥與煙煤的共燃著火模式以非均相為主。

（4）官能團(tuán)結(jié)構(gòu)對(duì)燃料燃燒特性有影響。污泥中的—OH和C—O含量較高，導(dǎo)致顆粒在燃燒過(guò)程中破碎。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，煙煤的芳香度值及DOC值最大，著火溫度高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其燃燒過(guò)程中越不易破碎。污泥的燃燒特性則相反。A(CH2)/A(CH3)值較高是導(dǎo)致煙煤在燃燒時(shí)火焰出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象的主要原因。