不同升溫速率下煙煤的低溫氧化放熱特性研究

張嬿妮，王安鵬，侯云超，舒 盼，楊晶晶，李樂樂

(1.西安科技大學 安全科學與工程學院，陜西 西安 710054；2.國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室，陜西 西安 710054；3.西安科技大學 陜西煤炭火災防治重點實驗室，陜西 西安 710054)

0 引 言

煤自燃是由于煤與空氣接觸，并發生氧化反應放出熱量，從而使溫度逐漸升高而達到著火點，導致了煤炭自燃。為了有效地預防煤自燃現象的發生，對煤炭低溫條件下氧化放熱反應的研究顯得尤為重要，煙煤作為世界上儲量豐富且用途廣泛的煤種[1]，在開采、儲存、運輸和利用過程中都會伴隨著煤自燃的風險[2-3]，因此煙煤自燃過程中的放熱特性應值得人們關注。

在研究煤自燃的過程中，國內外學者對熱解過程做出了大量的研究[4-5]。部分學者對煤熱解過程進行了分段研究，WANG等[6]對5種不同的煤的熱解特性進行了研究，根據失重和熱流的特點分為了4個階段：干燥和脫水階段，脫氣階段，熱解階段，縮聚階段。低溫氧化過程作為煤自燃中重要的一環[7]，部分學者在較高的升溫速率下討論了煤的放熱特征[8]。本文將對這一過程在低升溫速率下進行整體和分段研究，從而對煙煤自燃有進一步的認識。

國內外許多學者在研究升溫速率對煤自燃的影響方面做了一些研究[9-10]。部分學者采用熱重等分析方法研究不同升溫速率的煤自燃過程的放熱特征[11]。朱紅青等[12]研究了升溫速率對表觀活化能的影響，另有學者采用基于Arrhenius公式得出的煤自燃基本動力學方程，來分析煤絕熱氧化過程[13-14]。……