煤自热低温阶段“自限制”特征的理论与试验研究

论文摘要

为深入分析煤自燃特性,以有效减少煤矿内因火灾,根据气固反应动力学相关理论,提出外部环境允许条件下煤氧反应低温阶段温度也并非始终"加速上升",在一定时期会内出现"自限制"特征,基于此,对颗粒煤低温绝热条件下的反应步骤进行分析,推导出考虑界面效应的煤低温绝热氧化升温理论模型,然后根据4个不同变质煤样的绝热氧化试验结果进行论证。结果表明:煤颗粒的绝热氧化反应前期,温度随时间不断增长且升温速率随试验的进行而加快,呈类指数分布特征,但后期中低变质煤升温速率随试验进行开始逐渐减慢,服从半抛物线趋势变化;随着变质程度的提高,煤低温绝热氧化反应"自限制"温度有向高温方向偏移的趋势,极大升温速率逐渐降低;低温绝热氧化升温过程可分为物理吸氧放热升温阶段、自由加速升温阶段、受限减速升温阶段和全面反应阶段,其中受限减速升温阶段主要是由于"氧化层"界面作用产生,实际自燃状态分析中应注意该效应的影响。

论文目录

• 0 引言
• 1 理论分析及升温模型
•   1.1 煤颗粒与氧的反应过程
•   1.2 绝热反应升温模型
• 2 试验验证和分析
•   2.1 试验方法
•   2.2 试验结果和分析
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王海燕,方熙扬

关键词: 自燃,绝热氧化,受限温度,升温模型

来源: 煤炭科学技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院

基金: 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0807904),国家自然科学基金资助项目(51804161),煤炭科学技术研究院科技发展基金资助项目(2018JC07)

分类号: TD752.2

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.06.035

页码: 231-237

总页数: 7

文件大小: 853K

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