典型神华煤/焦官能团分布差异和反应性对比分析

作者：向柏祥,熊小鹤,卢旭超,黄军,吕钊敏,谭厚章

摘要：神华煤储量巨大,因其良好的着火和燃尽特性,已成为我国主要的动力用煤之一,年消耗量超过我国煤炭总消耗量的1/10。神华煤种类较多,按灰熔点可分为高灰熔点的系列如石炭煤和准格尔煤,低灰熔点的系列如神混煤,低灰熔点煤产量大,一般是电厂的主烧煤种,为防止结渣,电厂多以低熔点煤和高熔点煤按7∶3或8∶2比例进行掺配混烧。目前的研究关注神华煤的工程燃用较多,而针对不同种类神华煤的微观差异性关注较少,选取神混、石炭2种典型的神华煤,采用红外光谱技术对其原煤和煤焦的官能团分布进行了表征比较,研究发现,神混、石炭2种烟煤的官能团分布相似,均存在CC和CC、—CH3、—CH2等烷烃基团以及含N、含S基团;从红外吸收峰强度看,石炭煤官能团要高于神混煤。受热成焦后,神混焦的—CH3、—CH2以及芳香碳碳双键等官能团吸收峰强度明显高于石炭焦。神混、石炭原煤脂肪链长接近,但石炭焦脂肪链长显著增加,而神混焦脂肪链长变化并不明显。通过扫描电镜观察到神混煤存在明显的相互交替的条带状煤岩结构,高温成焦后碳的晶体结构变得有序,孔隙结构明显增加。通过热重反应器对神混、石炭2种煤焦的氧化活性进行了比较,发现神混焦的反应活性明显高于石炭焦,神混焦更易燃尽。因此,从燃烧特性比较看,选用神混作为主力燃用煤种是合适的。

发文机构：神华国华（北京）电力研究院有限公司 西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室

关键词：官能团分布反应活性红外光谱热重functional groups distributionreactivityFTIRthermogravimetry

分类号： TK16[动力工程及工程热物理—热能工程]