控制升溫條件下煤低溫氧化放熱性強弱與發(fā)火期研究.pdf

1、低溫條件下，煤氧結(jié)合發(fā)生復雜的復合作用，所產(chǎn)生的熱量將促使煤體溫度升高，甚至引發(fā)煤體自燃。為研究本階段煤氧化升溫規(guī)律，在程序控制條件下，對煤樣進行線性升溫實驗。實驗工況包括三方面：不同氣體、不同粒徑、不同煤量。不同氣體分為氧氣、空氣、氮氣、不通氣體，不同粒徑取0.5-1mm、2-5mm、6-10mm，煤量為500g、1000g。每種工況下對同一煤樣進行多次線性升溫，研究原始煤樣和氧化后煤樣升溫的差異。
　　實驗得到各條件下煤體溫度

2、隨時間的變化曲線。由于溫度圖上各曲線相差很小，較難直觀看出其內(nèi)在規(guī)律。本文將溫度隨時間的變化采用溫差的方法進行分析，在溫差圖上可清晰地看出各曲線的變化規(guī)律。研究表明：
　　1）同時進行通入氧氣（或空氣）與不通氣體的對比升溫，更有利于分析計算煤的氧化放熱量；
　　2）粒徑過大或過小均不利于煤體氧化升溫，都在一定程度上阻礙了煤體低溫氧化的熱效應，熱釋放量相應減??；3）煤量多少對低溫氧化熱量釋放與積聚影響不大，對升溫情況影響較小。

3、
　　對煤樣的多次反復升溫研究發(fā)現(xiàn)：
　　1）存在氧化放熱時溫差曲線明顯高于無放熱時溫差曲線，且熱釋放速率越大溫差曲線數(shù)值越大；
　　2）氧化放熱速率隨溫度升高總體呈增大趨勢；
　　3）被氧化升溫次數(shù)越多，煤的氧化放熱速率越小，溫差曲線數(shù)值也越小。相同控制升溫條件下，煤樣溫差曲線數(shù)值大小可有效地反映煤樣處于此環(huán)境下氧化放熱性的強弱。
　　利用熱力學及能量守恒等相關(guān)定律，推導出煤控制升溫過程熱釋放速率計算模型