高温热解煤气的高效除尘对热解系统的稳定运行起着至关重要的作用,但是热解煤气中的气相焦油在除尘系统的热流场中还会继续发生二次反应生成积碳,气相焦油组成、热流场条件、夹带粉尘对高温除尘系统的稳定运行和气相焦油的二次反应及积碳有着显著的影响。本文选取了一种格金收率较高的长焰煤,利用自行设计搭建的小型流化床热解反应装置,分别考察了热解温度、挥发分反应温度对气相焦油二次反应及积碳的影响规律,探讨了流化床高温气相焦油中夹带焦粉和夹带煤灰对气相焦油二次反应和积碳行为的作用机制。具体研究结论如下:(1)煤颗粒在不同温度下热解产生的挥发分组成不同,其通过相同热流场时具有显著不同的反应行为。热解温度决定了煤热解时共价键的断裂程度,对热解产物产率、气相焦油二次反应及积碳影响显著。热解温度升高,半焦产率降低,焦油产率先升高后降低,在600 ~oC时达到最大为13.24%,热解气产率升高。热解温度升高会加剧气相焦油的二次反应,可以提高焦油中沸点低于420°C组分的相对含量,降低沥青的相对含量,但是同时也会形成更多的积碳。对于焦油的组成而言,随着热解温度的升高,焦油中脂肪烃的含量明显减少,多环芳烃含量会明显增多。(2)挥发分反应程度决定了热解产物的最终分布和焦油组成,挥发分反应温度升高会加剧挥发分之间的反应,明显影响热解产物产率、气相焦油二次反应及积碳。挥发分反应温度升高,焦油产率不断降低,热解气产率不断升高,焦油中脂肪烃含量有所减少,多环芳烃含量有所增加,但增减幅度不大。当挥发分反应温度≤450 ~oC时,随着温度的升高,轻油的相对含量不断减少,沥青、蒽油的相对含量不断增加,积碳含量变化很小,主要是因为挥发分反应温度升高,轻油裂解生成了小分子气体,大分子有机质缩聚生成了可溶于四氢呋喃的蒽油、沥青等;当挥发分反应温度>450 ~oC时,随着挥发分反应温度的升高,挥发分的裂解反应加剧生成更多的轻油和热解气,同时通过显著的缩聚反应形成更多大分子量的积碳,导致轻油的相对含量和积碳产率明显增加,蒽油、沥青的相对含量减少。(3)夹带粉尘对粉煤热解过程中气相焦油的二次反应及积碳影响显著。加入焦粉后,在不同热流场温度下,热解焦油产率均低于未加焦粉时的焦油产率,热解气产率均高于未加焦粉时的气体产率。焦粉和煤灰在热流场中对气相焦油有一定的催化裂解作用,使得焦油中轻质组分的相对含量显著增高,沥青的相对含量明显降低,具有一定的提质作用。热流场温度低于450~oC时,焦粉和煤灰对气相焦油二次反应的催化作用比较显著,焦油组分变化明显,随着热流场温度的升高,焦粉和煤灰的催化作用不断减弱。粉尘的夹带会产生更多的积碳,相比于煤灰,焦粉作用更明显。