·1534· 工程科学学报，第38卷，第11期 尖峰. 根据TG-DTG法a可以得到煤的着火点温度，并通过 0.18 计算得到可燃性指数C和燃烧特性指数s5,1,计算 0.16 ■一神华 结果如表3所示.由表3可以看出：神华煤的着火点 。一寿阳 0.14 ★一富鼎 最低，且最大燃烧速率点和燃尽点都比较低，可燃性指 0.12 数和燃烧特性指数都高于其他两个，说明其燃烧性能 0.10 最好：寿阳煤的着火点、最大燃烧速率点和燃尽点都比 0.08 富鼎半焦的要低，可燃性指数和燃烧特性指数都较高 0.06 于富鼎半焦，所以寿阳煤的燃烧性能也较优于富鼎 0.04 半焦 0.02 2.2煤/半焦混合燃料的燃烧特性分析 将制取的1、2、3、4和5号试样在20℃·min升 250300350400450500550600650700750800 温度℃ 温速率下进行燃烧实验.图3和图4分别为五种试 样燃烧的转化率曲线和转化速率曲线.由图4可以 图2神华煤、寿阳煤和富鼎半焦燃烧的转化速率曲线 Fig.2 Reaction rate curves of Shenhua coal,Shouyang coal and Fu- 看出，混合燃料的燃烧出现两个峰的现象，主要是因 ding semicoke combustion 为燃烧前、后期的反应控速环节不同，前期主要是化 表3煤和半焦的燃烧特性参数 Table 3 Combustion characteristic parameters of coal and semicoke 试样 T/℃ T1/℃ T2/℃ T/℃ W/(%·minl)Wn/(%·minl)C/(%miml.℃-2)S/(%2min2.℃-3) 神华 371.0 399.8 455.2 524.9 16.3 11.7 1.18×10-4 24.78×10-7 寿阳 500.7 565.1 657.6 14.4 11.2 5.73×10-5 9.68×10-7 富鼎538.6 620.5 699.6 12.5 11.1 4.32×10-5 6.64×10-7 注：T为者火点温度，℃：T,和T,为转化速率曲线中两个峰对应的温度，℃：T为燃尽点温度，即转化率为98%时对应温度，℃：W为 燃烧的最大转化速率，%·min1:Wm为燃烧过程中T,到T,的平均转化速率，%·min1:C为可燃性指数，%·mim1.℃2：S为燃烧特性 指数，%2min2.℃-3 0.12 1.0 0.10 -2 0.8 0.08 0.6 0.06 0.4 0.04 0.2 0.02 0 0 300350400450500550600650700 300350400450500550600650700 温度/℃ 温度℃ 图3混合燃料燃烧的转化率曲线 图4混合燃料燃烧的转化速率曲线 Fig.3 Fractional conversion curves of blended fuel combustion Fig.4 Reaction rate curves of blended fuel combustion 学反应控速，后期则为内扩散控速为主.另外，结合 412.1℃，两个峰的温度及燃尽点也都相应增加：最 图1和图2可知三种煤或半焦的燃烧温度区间不同， 大燃烧速率和平均燃烧速率逐渐减少；可燃性指数 在500℃之前主要是神华煤的燃烧，500℃之后是以 由7.06×105%·mim1.℃2减少到6.23×10-5%· 寿阳煤和富鼎半焦的燃烧为主.随着半焦含量增加， min.℃2，燃烧特性指数由9.07×10-79%2min2.℃3 混合燃料的燃烧曲线稍稍向右移动，主要是由于富 减少到7.13×10-%2·min2.℃3.可见，由半焦代替 鼎半焦的燃烧温度区间要稍高于寿阳煤.混合燃料 无烟煤会在一定程度上会降低煤粉的燃烧性能. 的燃烧特性参数也随着半焦含量增加而变化.如表 由表4可知，未添加半焦的1号试样的可燃性指 4所示，1~5号试样的着火点从402.4℃逐渐递增到 数和燃烧特性指数分别为7.06×10-5%·min1.℃2工程科学学报，第 38 卷，第 11 期 尖峰． 图 2 神华煤、寿阳煤和富鼎半焦燃烧的转化速率曲线 Fig． 2 Ｒeaction rate curves of Shenhua coal，Shouyang coal and Fu￾ding semicoke combustion 根据 TG--DTG 法［16］可以得到煤的着火点温度，并通过 计算得到可燃性指数 C 和燃烧特性指数 S ［5，16］，计算 结果如表 3 所示． 由表 3 可以看出: 神华煤的着火点 最低，且最大燃烧速率点和燃尽点都比较低，可燃性指 数和燃烧特性指数都高于其他两个，说明其燃烧性能 最好; 寿阳煤的着火点、最大燃烧速率点和燃尽点都比 富鼎半焦的要低，可燃性指数和燃烧特性指数都较高 于富鼎半焦，所以寿阳煤的燃烧性能也较优于富鼎 半焦． 2. 2 煤/半焦混合燃料的燃烧特性分析 将制取的 1、2、3、4 和 5 号试样在 20 ℃·min － 1 升 温速率下进行燃烧实验． 图 3 和图 4 分别为五种试 样燃烧的转化率曲线和转化速率曲线． 由图 4 可以 看出，混合燃料的燃烧出现两个峰的现象，主要是因 为燃烧前、后期的反应控速环节不同，前期主要是化 表 3 煤和半焦的燃烧特性参数 Table 3 Combustion characteristic parameters of coal and semicoke 试样 Ti /℃ T1 /℃ T2 /℃ Tf /℃ Wmax /( %·min － 1 ) Wmean /( %·min － 1 ) C /( %·min － 1 ·℃ － 2 ) S /( % 2 ·min － 2 ·℃ － 3 ) 神华 371. 0 399. 8 455. 2 524. 9 16. 3 11. 7 1. 18 × 10 － 4 24. 78 × 10 － 7 寿阳 500. 7 565. 1 — 657. 6 14. 4 11. 2 5. 73 × 10 － 5 9. 68 × 10 － 7 富鼎 538. 6 620. 5 — 699. 6 12. 5 11. 1 4. 32 × 10 － 5 6. 64 × 10 － 7 注: Ti为着火点温度，℃ ; T1 和 T2 为转化速率曲线中两个峰对应的温度，℃ ; Tf为燃尽点温度，即转化率为 98% 时对应温度，℃ ; Wmax为 燃烧的最大转化速率，%·min － 1 ; Wmean为燃烧过程中 Ti到 Tf的平均转化速率，%·min － 1 ; C 为可燃性指数，%·min － 1 ·℃ － 2 ; S 为燃烧特性 指数，% 2 ·min － 2 ·℃ － 3 ． 图 3 混合燃料燃烧的转化率曲线 Fig． 3 Fractional conversion curves of blended fuel combustion 学反应控速，后期则为内扩散控速为主． 另外，结合 图 1 和图 2 可知三种煤或半焦的燃烧温度区间不同， 在 500 ℃ 之前主要是神华煤的燃烧，500 ℃ 之后是以 寿阳煤和富鼎半焦的燃烧为主． 随着半焦含量增加， 混合燃料的燃烧曲线稍稍向右移动，主要是由于富 鼎半焦的燃烧温度区间要稍高于寿阳煤． 混合燃料 的燃烧特性参数也随着半焦含量增加而变化． 如表 4 所示，1 ～ 5 号试样的着火点从 402. 4 ℃ 逐渐递增到 图 4 混合燃料燃烧的转化速率曲线 Fig． 4 Ｒeaction rate curves of blended fuel combustion 412. 1 ℃ ，两个峰的温度及燃尽点也都相应增加; 最 大燃烧速率和平均燃烧速率逐渐减少; 可燃性指数 由 7. 06 × 10 － 5 %·min － 1 ·℃ － 2 减少到 6. 23 × 10 － 5 %· min －1 ·℃ －2 ，燃烧特性指数由 9. 07 × 10 －7 %2 ·min －2 ·℃ －3 减少到 7. 13 × 10 － 7 % 2 ·min － 2 ·℃ － 3 ． 可见，由半焦代替 无烟煤会在一定程度上会降低煤粉的燃烧性能． 由表 4 可知，未添加半焦的 1 号试样的可燃性指 数和燃烧特性指数分别为 7. 06 × 10 － 5 %·min － 1 ·℃ － 2 ·1534·