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用热分析法研究煤的热解特性 徐建国 魏兆龙 (郑州电力高等专科学校) 摘要本文采用熟分析法对煤热分解进行了大量试验研究，探讨了影响煤热 解的因素，研究了混煤的热解特性，提出了反映煤热解特性的煤熟解产物释放特性 指数r，并用热解反应动力学方程研究煤的热解过程。 关键词： 热分析法 热解 微机热天平 煤的热分解简称煤热解。由于煤的热解过程非常复杂，因此，到目 前为止有关煤的热解数据还很少。煤的热解过程对煤燃烧有着重大影 响，深入研究煤的热解过程对完善煤燃烧技术是非常重要的。 1 煤的热解特性试验研究 1．1 不同混合比例时混煤的热解特性 随者我国电力工业的迅速发展，大电站和大机组纷纷相继投入运 行。燃煤发电机组耗煤急剧增加，机组用煤往往不能由一个煤矿供应单 一煤种来解决，而要由几个煤矿供应的煤种依一定的比例掺混成混合煤 送入锅炉。这就产生了选用多大混合比例的问题，特别是当燃用两种燃 烧性能差异较大的煤种时，这种问题就更加突出。像河南几个电厂燃用 的新密煤和义马煤组成的混煤，就是一个典型的例子。义马煤容易着火 与燃尽，新密煤则反之，当燃用其混合煤时，一方面有利于新密煤的着 火与燃尽，但另一方面由于相互间存在抢风，而又影响到新密煤的着火 和燃尽。因此，有必要深入研究混合煤的燃烧特性，以便为经济合理地 燃用混合煤提供科学依据，这对于燃用混煤的锅炉设计与电厂的安全经 济运行具有一定的指导意义。 新密煤和义马烟煤以及它们的混煤的煤质分析数据见表1。 表1 新密煤和义马烟煤以及它们的混煤的煤质分析数据 工业分析 元素分析 堪种 _。● V．● C．- ^．． O 斩密燃 0．41 6303 2340 86．5e 2．80 0．8‘ 5．62 挹73煤 O．p9 lO．35 汜55崔 3．42 7．9口 桓37煤 4．37 0．81 义马煤 t 4I 4545 5689 3 74 14．01 拄：用混73煤，混55煤，混37煤，分别代表新密煤和义马煤按7：3、6：5、3：7的比例配成 ．379- 的混煤． 该热解试验是在WCT一2型微机热天平中，通入高纯氮气时，以40℃／lin 升温速率加热坩埚中的煤样，得到热重分析曲线(TG)和导数热重曲线 (dTG)。其特性参数包括：热解产物初析温度Ts、最大热解速度(da／dt)… 和所对应的温度T。，，以及(da／dx)／(da／dz)…=1／2所对应的温度区间 AT。／2，△r，／2称为半峰宽，表示煤热解产物释放的集中程度。 混煤热解特性参数数据见表2。 根据对大量试验数据的分析处理，作者提出热解产物释放特性指数 r，来反映煤的热解特性，r=(da／df)…／(T…△r。／：Ts)，随着r值的增 大，煤的热解特性趋好。经过初步与实际热解情况对比，发现r值能较 好的反映煤的热解特性。 表2混煤热解特性参数 (da／df)。 煤种 T。(℃) Ts(℃) rXloa ATl／2(℃) (mg／min) 新密煤 0．13 728 479 335 0．111 混73煤 0．15 — 543 345 315 o．254 混5