超细煤粉化学氧化改性对着火及燃烧特性的研究

马阳 ,  庞晓艺 ,  刘洋 ,  冯玉坤

山东建筑大学学报 ›› 2026, Vol. 41 ›› Issue (4) : 28 -35.

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山东建筑大学学报 ›› 2026, Vol. 41 ›› Issue (4) : 28 -35. DOI: 10.12077/sdjz.2026.04.004
研究论文

超细煤粉化学氧化改性对着火及燃烧特性的研究

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Study on ignition point and activation energy of chemical oxidation modification of ultrafine pulverized coal

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摘要

开展改性煤的燃烧特性研究,对煤的高效利用、节能减排及相关工业应用具有重要作用。文章以河南无烟煤(HN)和内蒙古烟煤(NMG)为研究对象,将其超细化粉碎后得到不同粒径的样品,并作化学氧化改性处理,在空气气氛、20℃/min升温速率下对改性样品进行热重分析,通过固定失重率法和热重切线法确定着火点,并采用Coats-Redfern积分法计算表观活化能,通过分析综合燃烧特性指数、可燃性指数及着火稳燃性指数,对比了改性煤与原煤的燃烧性能。结果表明:改性处理后,煤粉的粒径与质量未发生明显变化;两种改性煤的着火点随粒径减小而降低,改性煤的表观活化能比原煤低;所有改性煤的燃烧特性指数均显著高于对应原煤。

Abstract

Investigating combustion characteristics of modified coal is crucial for improving coal utilization efficiency, energy conservation, and emission reduction, and supporting related industrial applications. Henan anthracite (HN) and Inner Mongolia bituminous coal (NMG) were selected as representative samples. After ultrafine grinding to obtain different particle size fractions, both coal types were subjected to chemical oxidation modification. The combustion performance of modified samples was evaluated against raw coal by thermogravimetric analysis conducted in an air atmosphere at a heating rate of 20℃/min. The ignition temperature was determined using both the fixed weight-loss rate method and the TG tangent method. Apparent activation energy was calculated using the Coats-Redfern integral method, while additional combustion parameters including the comprehensive combustion characteristic index, combustibility index, and ignition and combustion stability index were quantitatively assessed. The results show that the modification process did not significantly alter the particle size or mass of the coal powders. Modified coals exhibited lower ignition temperatures with decreasing particle size, along with lower apparent activation energies than those of the corresponding raw coal. All combustion characteristic indices were significantly higher than those of the corresponding raw coals.

关键词

改性煤 / 燃烧 / 着火点 / 活化能

Key words

modified coals / combustion / ignition point / activation energy

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马阳,庞晓艺,刘洋,冯玉坤. 超细煤粉化学氧化改性对着火及燃烧特性的研究[J]. 山东建筑大学学报, 2026, 41(4): 28-35 DOI:10.12077/sdjz.2026.04.004

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