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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
焦煤氧化燃烧特性参数与热动力学特征
  • 作者

    王成博雷昌奎邓存宝

  • 单位

    太原理工大学安全与应急管理工程学院陕西山利科技发展有限责任公司

  • 摘要
    煤氧化自燃是矿井火灾的主要原因之一。为了探明煤氧化燃烧的特点和规律,采用TG-DTG试验研究了沙曲一号煤矿焦煤氧化热解过程,对不同升温速率下煤样的特征温度和燃烧特性参数进行了计算,并根据改进的Starink法计算了缓慢失重阶段和燃烧失重阶段的热动力学参数,确定了这2个阶段的动力补偿效应。结果表明:特征温度点随升温速率的增大出现了后移现象,并且反应结束后的残余物质比例随着升温速率的增大而增加;燃烧特性参数随升温速率增大呈现显著增大趋势,升温速率越大,煤粉可燃性越好,燃烧越稳定,但反应也越不充分;表观活化能在缓慢失重阶段呈现逐渐增大的趋势,最大值188.47 kJ/mol在着火点T3附近;在燃烧失重阶段当转化率小于0.3时,表观活化能逐渐增大,之后逐渐减小,最大值173.65 kJ/mol在最大失重速率温度点T4附近;指前因子整体变化规律与表观活化能基本一致,动力学补偿效应在燃烧失重阶段更大。
  • 关键词

    煤自燃升温速率燃烧特性参数热动力学参数最概然机理函数动力补偿效应

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(52204229);山西省基础研究计划青年科学研究项目(20210302124349);山西省高等学校科技创新项目(2021L054);
  • 文章目录

    0 引 言
    1 煤样与试验
    2 煤氧化热特性分析
    2.1 特征温度点确定及阶段划分
    2.2 热特性参数变化
    3 燃烧特性参数计算及动力学
    3.1 燃烧特性参数分析
    3.1.1 可燃性指数S1
    3.1.2 着火稳定性指数S2
    3.1.3 稳燃特性指数Dw
    3.1.4 着火特性指数R
    3.1.5 综合燃烧特性指数S
    3.1.6 燃尽指数Cb
    3.2 热动力学分析
    3.3 动力补偿效应
    4 结 论
  • DOI
  • 引用格式
    [1]王成博,雷昌奎,邓存宝.焦煤氧化燃烧特性参数与热动力学特征[J].西安科技大学学报,2024,44(04):709-719.
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