煤自燃高温贫氧氧化燃烧特性参数的实验研究

金永飞^1,2,3，郭军^1,2，文虎^1,2，刘文永^1,2，王凯^1,2，马晓峰¹

1. 西安科技大学能源学院2. 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室3. 四川省煤炭产业集团有限责任公司

摘 要：针对现有煤自燃特性参数测试装置的特点和不足,根据煤田火区高温、贫氧的燃烧特点,设计建造了XKGW-1型煤田火区燃烧特性参数测试实验装置。利用该实验装置模拟了煤田火区的燃烧过程,得到了煤样从常温到600℃高温过程中的宏观特性参数规律。实验结果表明,煤样可以在高温、贫氧浓度条件下,继续发生反应,放出大量的热量,维持火区的发展扩大。在火区发展演化的过程中,煤样的升温速率会因水分蒸发等原因出现减小的现象,但总体呈增大趋势;煤样的耗氧速度在50℃之前特别缓慢,之后迅速增大,氧浓度急剧减小,当煤温升高到约130℃左右,氧气浓度降低到3%以下,并持续缓慢降低;CO和CH4的产生量的变化规律相似,都随煤温的升高而升高,并且在110℃之前产生速率较慢,之后逐渐增大;CO2,C2H4,C2H6的产生量的变化规律相似,均随煤温的升高先增大后减小,但峰值点所对应的煤温有所不同。

关键词：煤自燃;高温贫氧氧化;燃烧特性参数;煤田火区;程序升温;