「煤炭」「论文推荐」马砺等：最低点火温度条件下煤粉自燃特性试验研究 |西安|兖矿集团|

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【「煤炭」「论文推荐」马砺等：最低点火温度条件下煤粉自燃特性试验研究】

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笔者以３种不同变质程度的煤粉为研究对象，采用恒温热炉装置进行试验，确定了样品的最低点火温度(Ｔｍ)和点火延迟时间(ｔｉ) ，通过与不同环境温度条件下煤粉温度、气体产物及耗氧速率的变化进行对比，研究煤粉在最低点火温度条件下的自燃特性，并计算了样品的表观活化能(Ｅ)和指前因子(Ａ) 。研究结果对了解在最低点火温度时煤粉自燃行为、建立相应的预警机制具有重要意义。
作者
马砺1,2 ，李超华1,2 ，武瑞龙3 ，邹立1,2
单位
1.西安科技大学安全科学与工程学院；2.陕西省煤火灾防治重点实验室；3.兖矿贵州能化发耳煤业有限公司
摘要
火电厂及煤化工行业中需要将原煤加工成煤粉，煤粉在制备及输送过程中具有粒度小、环境温度高和供氧条件充分等特点，易发生自燃现象。最低点火温度Tm指在一定条件下煤粉能够发生自燃的最低环境温度，是衡量煤粉自燃危险性的重要参数。
因此，研究煤粉在最低点火温度下的自燃特性参数及热动力学行为，对了解在最低点火温度时煤粉自燃行为、建立相应的预警机制具有重要意义。
以3种不同变质程度的煤粉（张家卯弱黏煤ZJM、兖州气煤YZ和长治贫瘦煤CZ）为研究对象，采用油浴程序控温试验装置对煤样自燃特性进行测试，确定了3种煤粉的Tm和延迟点火时间ti；得出最低点火温度下各煤样耗氧速率、CO及C2H4产生量的变化规律；采用热动力学分析方法计算了3种煤粉的表观活化能。
试验结果表明：①ZJM、YZ和CZ煤粉的最低点火温度分别为120、130、164℃ ，随变质程度的增加而增加；煤的变质程度越高，内部活性基团数量越少，自燃需要热量更多，导致高变质程度煤的最低点火温度较高；3种煤粉在最低点火温度处的延迟点火时间均约为20 min 。 ②耗氧速率呈现出先增加后缓慢减少的趋势，在试验后期由于氧气浓度较低，引起煤粉氧化反应强度降低，最终导致耗氧速率出现缓慢下降；最低点火温度处的CO产生量随时间呈现出先升高后降低趋势，当煤粉温度约120 ℃时，产生C2H4 。 ③最低点火温度处ZJM、YZ和CZ煤粉的表观活化能分别为24.33、29.50和18.67 kJ/mol ，其中变质程度最高的CZ煤粉的表观活化能低于另外2个煤样，这表明高变质程度煤样的最低点火温度高，初期氧化反应速率较高。
主要附图

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引用格式
马砺，李超华，武瑞龙，等.最低点火温度条件下煤粉自燃特性试验研究[J]. 煤炭科学技术, 2020, 48(2): 110-117.
MA Li ， LI Chaohua ， WU Ruilong,et al. Experimental study on spontaneous combustion characteristics of pulverized coal under minimum ignition temperature[J]. Coal Science and Technology, 2020, 48(2): 110-117.