バイオマスにはアルカリ金属元素が多く含まれており、燃焼過程で深刻なスラグ形成問題を引き起こす；石炭岩は大量の固体廃棄物であり、その資源化利用が喫緊の課題である。バイオマス燃焼時のスラグ形成および石炭岩の利用問題を解決するために、石炭岩を添加剤として使用し、ヒマワリわらと混焼した。熱重量分析（TG-DTG）、誘導結合プラズマ発光分光分析（ICP-AES）、灰の融点測定などの試験手段を用いて燃焼後の灰試料の理化学的特性を分析し、温度と配合比が混合燃料の燃焼性能およびスラグ形成に与える影響を検討した。研究結果は、ヒマワリわら燃焼過程で少量の石炭岩を添加すると、ヒマワリわら灰中のアルカリ金属含有量が顕著に増加し、より高融点のケイアルミン酸塩に変換されて灰中に固定され、気相中のアルカリ金属含有量が減少し、燃焼中のスラグ形成傾向を低減することを示した；同時にヒマワリわらは石炭岩の着火点温度および燃焼完了温度を低減し、石炭岩の燃焼を促進し、両者の協同作用が明らかであった；石炭岩添加質量分率が20％のとき、燃料の可燃性指数は9.36×10⁻⁴ %/(分·℃)、総合燃焼特性指数は42.6×10⁻⁷ %/(分²·℃³)に達し、燃焼性能が最良であり、軟化温度は1470℃に達し、スラグ形成傾向が大幅に低減された。

ヒマワリわら; 石炭岩; 混焼; スラグ形成; 融解特性