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不同镜惰比低阶煤燃烧特性及动力学分析

2023-10-21王小令王绍清赵云刚沙吉顿邓金松

煤炭科学技术 2023年9期

王小令 ,王绍清 ,陈 昊 ,赵云刚 ,沙吉顿 ,邓金松

(中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院, 北京 100083)

0 引 言

煤是世界上最丰富的化石燃料资源,特别是针对我国富煤、贫油、少气的基本国情,煤炭资源发挥了举足轻重的作用。其中,煤最广泛的用途为燃煤发电,尤其是低阶煤的燃烧。目前各地方“拉闸限电”的背后,无一不体现燃煤发电的重要性[1]。在煤燃烧过程中,外在操作条件如压力、温度、升温速率、氧气浓度和粒径对煤的燃烧特性及其动力学参数有显著影响[2-3];同时,内在因素诸如不同显微组分在煤中的分布,矿物与煤大分子结合的方式,以及煤的变质程度的变化,在很大程度上控制着煤的性质,从而影响煤的燃烧行为[4-5]。然而,基于煤本身的复杂性及其非均质性的特点[6],使得从单一变量考虑煤燃烧的控制因素充满挑战。

热重分析(TGA)是一种广泛用于表征煤在燃烧过程中热分解的技术[7-11]。通过控制燃烧所需的外界条件以及样品选择能进行针对性研究,同时,热重分析方法还能联用红外光谱、质谱、差热分析仪等。据此,借助热重分析方法国内外学者对煤燃烧展开了大量的研究工作;YONG 等[12]利用热重分析技术对不同煤阶煤燃烧特性研究,表明无烟煤的着火温度较高。何翔等[13]通过热重红外联用技术同样对比了不同变质程度煤的燃烧特性,发现褐煤的各方面燃烧特性指数最好。LIU 等[14]借助热重-红外联用技术研究了低氧浓度下烟煤的燃烧行为,结果表明降低氧浓度导致煤的表观反应速率下降。……

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