碳(C)热分解硫酸钙(CaSO₄)的反应普遍发生于采用炉内脱硫的循环流化床锅炉中，深入研究其反应机理对于改善炉内固硫性能具有重要意义。基于热重质谱试验，采用等效特征图谱法（ECSA）深入探索了石墨热分解CaSO₄的反应过程；同时结合水平管式炉试验，通过表征反应后的固体产物，综合分析得出石墨热分解CaSO₄过程中各主要反应的温度区间。结果表明：基于热重质谱试验数据结合等效特征图谱法（ECSA）可以很好地解析石墨热分解CaSO₄的主要反应过程；CaSO₄自分解反应发生在1 100 ℃左右，石墨的加入使得CaSO₄的分解温度降低至900 ℃左右，同时增大其最快分解速率、缩短完全分解时间；1 050 ℃左右，石墨热分解CaSO₄的速率达到最大，但最大分解速率对应的温度与石墨的添加量无关；随着石墨与CaSO₄摩尔比的增加，CaSO₄的分解速率逐渐增大，但起始分解的温度略有降低并趋于稳定；在石墨热分解CaSO₄反应过程中，生成CO₂、SO₂气体和CaO固体的反应为最主要的反应；当反应温度超过1 100 ℃时，石墨与CaSO4可能发生生成CaS和CO₂的反应，但其进行程度很小。