不同煤阶煤及其半焦不同停留时间的破碎行为
乔凯1
钟山1
唐思扬1
马奎1
宋磊1
岳海荣2
梁斌2
1.四川大学 化学工程学院, 四川 成都 6100652.四川大学 化学工程学院, 四川 成都 610065;四川大学 新能源与低碳技术研究院,四川 成都 610207
摘要：在煤炭燃烧、气化等过程中,煤炭颗粒的破碎存在于反应全过程,煤炭颗粒在不同停留时间会发生破碎,不同机理引发的破碎行为和颗粒粒径分布的变化规律存在差异,不同停留时间下适用的破碎机理及模型尚未明晰.为研究不同煤及半焦在不同停留时间下的破碎行为,以不同煤阶的无烟煤、烟煤、褐煤及其半焦为试验样品,在1473K、氮气气氛管式炉中进行了高温破碎试验.通过ANSYS有限元分析软件建立颗粒热应力模型,结合试验与数值模拟结果分析了不同煤及其半焦颗粒的破碎机理.热应力模型结果表明,低挥发分含量的无烟煤和不同煤种的半焦,热应力引发的一次破碎应在受热后2s内发生,高温破碎试验结果表明样品仅在进入反应器后前2s内发生热应力破碎.烟煤与褐煤在10s停留时间内挥发分持续释出,主要由脱挥发分引起一次破碎.而烟煤半焦与褐煤半焦由于在预处理的热解过程中已产生较多薄弱联结,在6～10s发生了明显的二次破碎,并且在试验后期2种半焦样品的破碎强度均大于其原煤样品.
关键词：破碎停留时间挥发分热应力
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)TK114(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(21908150)中国博士后科学基金资助项目(2019M653404)
论文发表日期：2023-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 173-179 )
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