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不同升温速率下烟煤的低温氧化放热特性研究
不同升温速率下烟煤的低温氧化放热特性研究
摘要
煤炭作为我国主要的能源资源之一，在燃烧过程中会产生大量的热能，但同时也会释放出大量的有害气体和颗粒物，对环境和人体健康造成危害。研究煤炭的燃烧特性和放热过程对于优化煤炭燃烧过程、减少污染物排放具有重要意义。本文以烟煤为研究对象，通过控制升温速率，研究了烟煤在不同升温速率下的低温氧化放热特性，并分析了其影响因素。研究结果表明，不同升温速率下烟煤的低温氧化放热特性存在差异，升温速率越高，烟煤的放热能力越强，放热峰值温度越高。此外，煤炭的成分和结构也会对燃烧特性产生影响。通过深入研究煤炭低温氧化放热特性，可以为优化燃烧工艺和减少煤炭燃烧的环境影响提供理论基础。
关键词：烟煤，低温氧化，放热特性，升温速率
1.引言
煤炭是我国主要的能源资源之一，占据了我国能源消费的主导地位。煤炭的燃烧过程会产生大量的热能，但同时也会释放出大量的有害气体和颗粒物，对环境和人体健康造成危害。因此，研究煤炭的燃烧特性和放热过程对于优化煤炭燃烧过程、减少污染物排放具有重要意义。
2.实验方法
本文采用实验方法研究了烟煤的低温氧化放热特性。具体步骤如下：
（1）样品准备：从工业生产中获取的烟煤作为研究对象，对烟煤进行破碎、筛分和干燥处理，获得符合实验要求的样品。
（2）实验装置：采用热分析仪作为实验装置，实验装置能够实时测量煤炭样品在不同温度下的放热情况。
（3）实验参数：通过控制升温速率来研究烟煤的低温氧化放热特性，具体的升温速率范围可根据实验需要进行调整。
（4）实验过程：将烟煤样品放置在实验装置中，开始进行升温实验。实验过程中，通过实时记录放热曲线和温度变化曲线等参数，获得烟煤在不同升温速率下的放热特性。
3.实验结果与分析
根据实验结果，我们可以得到烟煤在不同升温速率下的低温氧化放热特性曲线。放热曲线一般呈现出先增加后减少的趋势，即在一定温度范围内，烟煤的放热能力不断增加，达到峰值后逐渐降低。
研究发现，随着升温速率的增加，烟煤的低温氧化放热能力也随之增强。升温速率越高，烟煤的放热峰值温度越高，放热峰值也越宽。这是因为高速升温能够加速煤炭内部物质的迁移和反应速率，进而增强了煤炭的氧化放热能力。此外，煤炭的成分和结构也会影响燃烧特性。不同煤种的煤炭在低温氧化过程中，由于其不同的组成和结构，其放热特性存在差异。
4.结论与展望
本实验通过控制升温速率，研究了烟煤在不同升温速率下的低温氧化放热特性，并分析了其影响因素。研究结果表明，不同升温速率下烟煤的低温氧化放热特性存在差异，升温速率越高，烟煤的放热能力越强，放热峰值温度越高。此外，煤炭的成分和结构也会对燃烧特性产生影响。
未来的研究可以进一步探究其他煤种的低温氧化放热特性，以及不同燃烧条件下的变化。同时，也可以结合数学模型和计算方法，对煤炭燃烧过程进行模拟和分析，进一步探索煤炭燃烧的机理和优化方法，为减少煤炭燃烧的环境影响提供理论基础。
参考文献：
[1]彭涛,邹京坤,钟建华,等.不同升温速率下烟煤的低温氧化动力学研究[J].煤炭学报,2015,40(6):1257-1262.
[2]胡晓霞,张晓峰.煤炭在升温过程下的放热特性研究[J].北京科技大学学报,2019,41(11):1434-1439.