油页岩作为21世纪非常重要的补充能源,资源储量巨大,合理的开发与利用,有助于缓解传统能源的急剧消耗。页岩油泥是油页岩炼制页岩油的副产物,含有较高的有害物质且难以自然降解。本文根据油页岩与页岩油泥不同的基础燃料特性,提出了混合燃烧的方案,为更好的利用油页岩资源提供了新思路。首先利用TG-FTIR技术研究了两者的混烧特性和气体释放规律。结果表明,油页岩的燃烧可以分为三个阶段即:水分析出的预热干燥段;挥发分析出、固定碳燃烧阶段;矿物质分解的燃尽阶段。页岩油泥的燃烧也分为三个阶段即:水分及轻质油析出阶段;重质油、挥发分及焦炭燃烧段和难分解物质燃烧段。升温速率的升高,样品的燃烧规律未发生质变,TG曲线向高温侧偏移。随着页岩油泥掺入比例的增加,气体的释放总量变大,且气体的释放时间前移。随着升温速率的增大,气体的释放速率曲线整体逐渐后移。其次对混烧协同作用进行分析并进行动力学计算。不同掺混比例样品的燃烧特性结果表明:油泥的加入很好地改善了油页岩的燃烧特性。升温速率的增大,提升了样品的燃烧能力,但一定程度上影响样品燃烧过程中的不稳定性和变化性。总体来看,随着油泥掺混比例的增大,整体反应过程中的促进作用更加明显。对于样品进行的动力学计算,通过Flynn-Wall-Ozawa法、Friedman-Reich-Levi法得到的中间温度段活化能值呈现先升高后降低的趋势,而高温段活化能值都呈现出平缓的趋势,整体反应仍需要较高的能量支持。从整体数据上看前期的活化能值相对后期要低,燃烧第一阶段活化能值远远小于后一阶段,说明样品燃烧反应整体难度先易后难。最后通过流化床试验台对样品进行实际燃烧试验,分析在不同燃烧参数下,样品燃烧产物的生成释放特性。随着页岩油泥掺混量的升高,燃烧反应NO_x排放总量呈现出先增加后减小再增加的趋势,并且二者瞬时排浓度曲线的峰值点不断后移,曲线跨度增大。随反应温度的升高,氮氧化物排放量呈现出先增加后减小的趋势。粒径范围增大,燃烧反应减缓,因而导致NO_x排放量的增加。油页岩燃烧产物表面形貌特征较为致密,存在沟壑现象,分布呈现出鳞片状破碎结构,而页岩油泥燃烧产物形貌较为细碎,形貌上出现了较多的断面,表面的孔隙结构也出现了大量的通孔和交联孔,都是明显的Ⅱ型吸附等温线,滞后回环的类型属于H₃型。孔径相对集中,“强迫闭合”的现象也说明了大量4 nm左右的孔大量存在。页岩油泥的加入,促进了燃烧产物的孔隙发育,反应温度的改变对微孔及中孔影响较大。