西山矿区不同煤种低温氧化时热动力学参数研究

发布时间：2021-04-07 20:55

　　针对数值模拟过程中因煤自然发火导致瓦斯爆炸所需的重要基础数据不足,在试验室借助热重试验研究不同煤种质量和放热量的变化规律,得到不同煤样发生低温氧化时的温度区域。通过管式炉程序升温和色谱仪开展不同煤样产生气体分析试验,确定在不同温度时管式炉出口不同气体的含量,得到耗氧速率、CO与CO₂生成速率、放热强度与温度变化规律。试验结果证明:着火温度与煤的变质程度成正比关系,煤的变质程度越高,发生低温氧化时温度区域越宽;温度相同时,煤的耗氧速率、CO与CO₂生成速率、放热强度与变质程度成反比,变质程度较差的煤,更加容易发生自燃;CO产生速度高于CO₂产生速度;随着温度的升高,耗氧速率、CO与CO₂生成速率、放热强度指数关系升高;放热强度与耗氧速率成线性关系。试验结果可用于煤发生自燃时的数值模拟和预测火区发生瓦斯爆炸危险性。 

【文章来源】：能源技术与管理. 2020,45(01)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同煤样放热强度与温度的变化情况

煤样的放热强度与耗氧速率具有线性关系，因此，拟合放热强度与耗氧速率的数据如图5所示。分析图5可知，当煤处于低温氧化时，放热强度与耗氧速率呈现线性关系增加，其中放热强度的大小关系为：焦煤>贫煤>褐煤；当放热强度一样时，褐煤的耗氧速率最高。通过拟合耗氧速率与放热强度，发现二者关系近似满足式（5):

通过搜集试验数据，获得的不同煤种TG-DSC变化曲线如图1所示。依据煤在燃烧时质量会发生减少，把热重曲线分为失水失重、氧化增重和燃烧3个阶段。不同煤种特征温度及阶段划分如表2所示。2 管式炉程序升温试验

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3124181