福建无烟煤颗粒粒度对燃烧特性影响的热天平研究.pdfVIP

20l3年第2期 质量技术监督研 究 N0．2．2O13 (总第26期) QualityandTechnicalSuperviSionResearch Genera1NO．26 福建无烟煤颗粒粒度对燃烧特性影响的 热天平研究 简添福 (福建省特种设备检验研究院漳州分院，福建 漳州 363000) 摘要：文章在热重分析仪上进行 了5种平均粒度 (96．5uIll、81um、68．5um、54um以及45um)的福建无烟 煤 (龙岩煤)的燃烧特性实验 。结果表明：随着平均粒度的减小，龙岩煤 的着火温度及燃尽温度降低 ，综合 燃烧特性指数有较大提高，燃烧特性得到改善。 关键词：福建无烟煤：颗粒粒度；燃烧特性；热天平 1前言 燃烧气氛等外在因素外 ，煤本身的内在因素也具 有重要的作用，其中颗粒粒度是最基本的也是最 福建省煤炭资源品种单一，多数属挥发分2～4％ 重要的物理参数l2fl。 的II类无烟煤，其着火和燃尽非常困难，导致其 文中通过热天平实验，研究在不同平均粒度下 开发利用受到限制 。福建无烟煤不但具有燃烧化 福建无烟煤的燃烧特性，得到了一些有益的结论， 学反应性能差，热传导能力低，着火温度高 (一般 对煤的高效燃烧，特别是高灰分、低挥发分的劣质 着火温度要在 900~950~C，有的高达1200C) 的特 煤和无烟煤的高效稳定燃烧具有一定的指导意义。 性，且煤粒加热后只有极少的孔隙，氧气很难进 2 实验设计 入 ，燃烧产物不易扩散，燃烧过程进展缓慢，燃 尽时间长。如0．4mm的煤粒在试验炉内从着火后到 热重分析法是近年来国内外研究煤燃烧特性 燃尽时间至少要4秒以上 [1】。因此，如何改善福建 最常用的方法之一。它利用热天平在程序升温条 无烟煤的着火和燃烧特性是实现福建无烟煤高效 件下，研究煤在燃烧过程质量随时间温度 的变 稳定燃烧的关键。 化 ，从而分析煤的燃烧特性。人们发现热分析曲 影响煤燃烧过程的因素除炉型、燃烧方式、 线不同的煤种 ，在实际炉膛中的燃烧特性也不 收稿13期：2013一O1—06 基金项目：国家质栓总局科技计划项 目(2011QK185) 作者简介：简添福 ，男，福建省特种设备检验研究院漳州分院，副院长，高级工程师，硕士 ·26 · 同，相反，当煤种的热分析曲线相近时，在实际 炉膛中的燃烧特性却会基本相同 [3—5】。 实验是在德国Netzsch公司生产的 STA409C型热 天平上进行。实验煤样的平均粒度分别为96．5um、 81 m、68．5 m、54um以及45 m；反应气氛为空 气，总流量200mL／min，升温速率20C／min，温度 范围为室温～1IO0C，煤样质量约10．0±0．1mg。 实验 的煤样为福建无烟煤 (龙岩煤)，实验煤 样直接取 自电厂炉前 ，其工业分析和元素分析 列于表1。 图l福建无烟煤样 (龙岩煤)在不同粒度下的DTG曲线 实验时将煤样平铺在SIC质平坩埚中，保证反 应气与试样充分而均匀接触，减小扩散阻力对反 应的影响。 表 l煤样的工业分析与元素分析 3 实验结果及分析 3．1燃烧失重曲线 (DTG曲线)的分析 平蠲霸E压，pt 福建无烟煤样 (龙岩煤)在不同粒度下的DTG 图2粒度对煤样着火温度和燃尽温度的影响 曲线如图1所示，表2则列出煤样 的TG／DTG特征参 3．2煤粉粒度对着火和燃尽特性的影响 数。从图1和表2中可看出： (1)随煤颗粒粒径