高活性煤粉低溫氧化特性及影響因素研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟社會發(fā)展和城市化進程的加速，我國大氣復(fù)合污染的態(tài)勢日益嚴(yán)峻，能源危機加重，高效、潔凈地利用化石燃料的呼聲日漲，隨之煤粉工業(yè)鍋爐在國內(nèi)得到迅速推廣。而煤粉工業(yè)鍋爐所需的煤粉為揮發(fā)分高、小粒徑的高揮發(fā)分煤粉，在生產(chǎn)、運輸、存儲的過程中極易發(fā)生自燃事故，造成巨大的經(jīng)濟損失。煤自燃的內(nèi)在屬性是其低溫氧化特性，而煤的低溫氧化機理一直存在爭議，因此，急需開展煤粉低溫氧化方面的研究。
　　本文以內(nèi)蒙古補連塔長焰煤、內(nèi)蒙古赤峰市元寶山褐煤

2、及山西柳林焦煤為研究對象，開展相關(guān)研究。重點考察了補連塔長焰煤表面物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)隨著溫度的變化，煤自燃過程中的宏觀特征以及揮發(fā)分、升溫速率、氧氣濃度、粒度、水分等因素對補連塔長焰煤低溫氧化特性的影響。
　　本文采用了掃描電子顯微鏡、比表面積及孔徑分析儀、原位漫反射紅外、自發(fā)火實驗臺、同步熱分析儀等多種近現(xiàn)代實驗手段對高活性煤粉的低溫氧化特性及影響因素進行了研究。結(jié)果表明:隨著氧化溫度的升高，煤樣表面變得粗糙，孔隙和裂隙增多;煤粉低

3、溫氧化主要發(fā)生在大孔、中孔內(nèi);煤粉表面較為活潑的基團為脂肪烴和部分含氧官能團。采用絕熱氧化實驗?zāi)M了煤粉自燃的過程，結(jié)果顯示，補連塔長焰煤為高自燃傾向性煤，其實驗室內(nèi)自然發(fā)火期為1.13天;同時還使用氣相色譜對低溫氧化過程中氣體變化情況進行了定性測定，并結(jié)合官能團變化情況對煤粉低溫氧化過程的機理進行了大致推斷。采用同步熱分析儀研究了揮發(fā)分、升溫速率、氧氣濃度、粒度、水分等因素對補連塔長焰煤低溫氧化特性的影響，其中揮發(fā)分越高，升溫速率越小