一煤燃烧特性的热重分析
热重分析
• 最大失重温度：在DTG曲线上峰值点A为最大失 重速率点，记作dw/dT）max，最大失重速率对 应温度为最大失个重要参数点。
影响热重曲线的因素 一、仪器的因素 二、实验条件的因素
三、试样的因素
一、仪器的因素： 1）浮力（主要因素）:
温度的变化会导致气体密度的变化，随着温度 的上升，试样周围的气体密度下降，浮力降低， 这样虽然试样重量没有发生变化，但是试样似 乎在增重，这种现象称为表观增重.（△W）。 表观增重可用下列公式计算： △W=vd（1-273/T） 式中：d为试样周围气体在273K时的密度，V为 加热区支持器和支撑杆的体积。
热重技术定义 热重（TG）分析法是应用热天平在程序 控制温度下，测量物质的物理性质与温 度关系的一种热分析技术。主要用于研 究物质质量随温度变化的规律。
重分析曲线（TAG） 微分热重曲线（DTAG）
• 电流数据经计算机采集后可以得到样品的 热重分析（TAG）曲线.
微分热重法(DTAG)
TG的衍生技术, 即是由TG曲线对温度或时间进行微分而 得到的曲线。在TG曲线上质量变化的每一个阶梯，在相应 的DATG曲线上是以对应的峰的形式出现。
三、样品用量、粒度和装置情况的影响
1）样品用量合适。 2）样品粒度对TG曲线的影响与DTA用量的 影响相似。所以尽量用小颗粒试样。
3）样品的装填首先要求粒度均匀。
热重-质谱联用技术 将热重与质谱仪(QMS)联用（TG—MS）， 可用于同步鉴定热分析实验过程中挥发物 或气态分解产物的具体成分，还能够对过 程中释放的气体产物进行定性的在线分析。 一方面可以获得样品的热转化重量变化特 征，同时还可以获得产物组份的逸出信息。
热重曲线分析
着火温度：先在DTG曲线上找到曲线的最低点Tf，然后过该点做 垂直于X轴的直线，交TG曲线于一点（（dw/dT）max）,过该点 做TG曲线的切线，并与TG曲线最初质量延长线交与一点，该点 即为着火点，对应的温度即为着火温度Ti，他是衡量煤粉着火特 性的重要特征温度，能够直观的反应出煤样燃烧的难以程度，煤 样开始着火后，燃烧失重曲线迅速下降。
煤的热重分析技术及其应用——赵凤杰,刘剑
煤的热重分析技术及其应用赵凤杰，刘剑(辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，辽宁阜新123000)摘要：为了使热重分析技术在煤炭研究领域里发挥更大的作用，介绍了以TG—DTG、TG—DTA、TG—DSC法为核心的热重分析技术原理，并且利用研究实例叙述了该技术在煤的工业分析、热解特性研究、燃烧特性研究中的应用情况。
这种以实验为基础的热分析方法科学有效且能降低实验室的工作量，提高了工作效率，因此值得深入探索和应用推广。
关键词：热重分析；工业分析；热解特性；燃烧特性中图分类号：TQ531 文献标识码：A1 热重分析技术原理[1]热重分析（Thermogravimetric Analysis，TGA)是在程序控制温度下测量物质的质量与温度关系的一种技术。
用于热重法的仪器是热天平，它能连续记录质量与温度的函数关系（TG曲线），将质量对时间求导则得出微商热重曲线（Derivative Thermogravimetric，DTG)。
热重分析通常与差热分析DTA或差示扫描量热DSC结合在一起使用，在同一次测量中可同步得到热重与差热信息。
差热分析(Differential Thermal Analysis，DTA)是在程序控制温度下，试样与参比物（一种在测量温度范围内不发生任何热效应的物质）之间的温度差与温度关系的一种技术。
在实验过程中，可将试样与参比样之间的温差作为温度或时间的函数关系连续记录下来，温差为纵坐标，温度为横坐标的差热曲线（DTA 曲线）向上或向下的峰反映了试样放热和吸热过程，峰的形状、位置与相应的温度可用来定性的鉴定研究对象峰的面积比例于热量变化，可用来半定量或某些情况下定量的测定反应热。
差示扫描量热[2](Differential Scanning Calorimetry，DSC)，试样和参比样于同一加热炉中在相同的条件下被加热，当试样有热量变化时，示差热电偶就会接受到一个温差，然后被放大反馈到电路单元，调整输入到试样这边的内加热器的能量，以便使试样和参比样的温差为零，反应热与DSC峰下的面积成正比。
热重分析法进行煤工业分析项目的测定
13.45 13.48
31.35 31.38
13.45 13.37
31.22 31.26
平均值
13.42
31.25
标准差
0.07
0.10
RSD(%)
0.52
0.32
标准值（%）
13.34±0.22
31.24±0.25
2.2对日常基础分析煤样进行10次重复测定，数据见表3。
表3：日常煤样品精密度试验数据表(n=10)
分别编辑试样编号、分析方法、坩埚数量及位置 编号等待分析样品信息，确认无误后开始分析， 样品称量范围1±0.1g。
仪器校准图示
操作图示
二、结果与讨论
１、实验条件的选择
１.１称样量选择 分别加入0.5克和1.0克样品进行重复测定，
挥发分测定在加入1.0克样品时，分析精度比较好， 灰分测定在加入0.5-1.0克范围的测定精度都可以 满足实验要求。
１.６气氛条件 在100℃左右，样品在空气和氧气中的热失
重行为是相似的，失去表面水分，所以水分测 定选择空气气氛是完全可以满足测定要求的； 在900℃选择氮气气氛进行挥发分测定，由于仪 器须从105℃升温至900℃，根据设置需要18分 钟的升温时间，6分钟的保持时间，所以选择在 氮气的惰性气氛下，可以基本保证测定时隔绝 空气，样品的反应更接近于国家标准对于挥发 分的测定要求；在815℃时纯氧可使煤组分快速 充分的降解，所以灰分测定选择氧气气氛使反 应更快速完全。
１.７最长时间设置 最长时间要求输入的时间对于分析完成是
绝对完全充足的，所以，参考国标GB/T2122001，设置水分最长时间为90分钟，灰分最长 时间为110分钟。在样品始终无法达到重量恒 定的情况下，到达设置的最长时间，仪器结束 测定，输出数据。经实验证明该时间设置是完 全能够使样品充分完成反应的。
准东煤粉燃烧特性研究
准东煤粉燃烧特性研究摘要：由于准东煤中含有大量的碱金属，使其灰烬的熔化温度较低，在燃烧时极易产生污垢和焦炭，在恒温热重仪上对准东煤燃烧特性进行了研究，并探讨了温度和煤种比例对其燃烧特性的影响。
试验结果显示：在单煤的燃烧过程中，不同的煤种燃尽时间和燃烧速率存在着明显的差异，其中路茂通坎乡、永华金泰两个煤种之间的差别最大，路茂通坎乡的煤种更容易发生火灾，快速燃烧，快速燃尽；随着温度的上升，单煤的燃烧失重曲线向左偏移，且燃尽时间变短，燃烧速率上升，结果显示，温度的上升会加快煤粉的燃烧速度，并且在1000℃之后，增加温度对焦炭燃尽的促进效果更为明显；在混合燃烧时，加入高挥发性的煤，能够有效地提高煤粉在燃烧初期的着火特性，而高固定碳煤的掺烧会延长燃尽时间，因此会降低燃尽率；在准东煤中掺入混合煤，可以使其灰熔点升高，并对其熔化性能进行了明显的改善，这样就能减少或避免在煤的来源上，炉内受热表面的污染和结渣，保证锅炉安全、经济的运转。
关键词：准东煤；燃烧；特性分析引言准东煤田是中国已知最大全煤储量最大的一块。
准东梅粉在燃烧过程中具有燃点低以及燃烧率高等特点，与此同时还不会产生较高的污染排放物。
属于我国硫分低的煤种，具有高挥发性、低灰分和高热值，是一种很好的发电用煤。
但同时，准东煤灰的熔化温度很低，煤中的碱金属如钙、钠、钾的含量也很高，特别是Na2O的含量，大多都超过了5%，远远超出了当前我国典型烟煤乃至褐煤的含钠水平，在燃烧时易引起碱金属污染，结焦等问题。
1实验部分1.1样品实验选用准东煤田开采的文新佳业（WX）以及永华金泰（YH）等多个煤种。
通过对煤样进行研磨和过筛，筛选出100-120目的煤粉作为试验材料。
1.2实验系统及过程所述主要装置包括：用于提供精确恒温环境的智能化温度控制管式炉，其恒温区在管式炉的炉膛中部，长度为200毫米，最低温度为8000℃，最高温度为1700℃, 在对温度进行控制时，控制范围为5℃左右；采用烟气分析仪、微机等构成了数据采集与分析系统；耐高温支架，钢制船体，钢制轨道等。
煤自燃影响因素的热重分析
１ 实验条件
实 验采用德 国耐驰 公 司的 Ｔ ２９热重 分析仪 。以兖州 兴隆庄 的煤 样作 为实 验样本 ， Ｇ０ 在实验 室 内将煤 在空气 中粉碎 筛为 ００ ８— ．９ ｍ，．９ ０ １５ｍ ０ １５— ．５ ｍ，．５ ０ ２０ｒ ｌ０ ２０— ．８ ００ ８ｍ ００ ８— ．０ ｍ，．０ ０ １０ｍ ０ １０— ．０ ｍ ，．０ ｔ
样 本温度 。煤 质分析数 据见 表 １ 。
表 １ 兖 州 煤样 煤 质 分 析 数 据
Ｔ ｂ １ Ｙａ ｚ ｏ ｏ ｌｓ ｍ ｐ ｅ ｑ ａ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｄ ｔ ａ ． ｎ ｈ ｕ ｃ ａ ａ ｌ ｕ ｎ ｙ ａ ａ ｙ ｉ ａ ａ
２ 热 重 实 验 曲线 分 析
煤分子 是 以碳 、 、 氢 氧及氮 原子 为主体所 组成 的结构 极 其复 杂 的大 分子 ， 不 同的结 构部 位具 有 不 同 其
０３０ ｍ的 ５ ．０ ｒ ａ 种不同粒度范围， 在室温下进行充氮保护 ， 并置于广 口磨沙瓶中备用。对于每一种粒度范 围 内的煤 样 ， 本室 内分别通 入 含氧 浓度 体 积 分数 为 ５ ，％ ，３ ，７ ，１ 的氮氧 混 合 物 ， 分 别采 样 ％ ９ １％ １％ ２ ％ 并
用 ５ １ ，０℃／ ｉ ，０２ ｍｎ３种不 同升温 速率进行 实验 。所 有煤 样 均 在 样本 室 内静 放 ５ｍｎ后 ， 用 非 等温 （ ｉ 采 动 态） 热重 法 ， ２ 由 ５℃ 升温 到 ７０℃ ， ０ 通气量 为 ３ ６ Ｌ ｍｎ ０— ０ｍ ／ ｉ。温 升过程 使用 ＳＣ控制功 能可 以精 确控 制 Ｔ
， ｍ ９． ０ ０ ６． ０ ｏ
燃过程中的 特征温度。图 １ 是在氧气浓度为 ５ 煤样粒 ！ｕ ％， Ｕ ．
煤的物理性质与燃烧特性分析
煤的物理性质与燃烧特性分析煤是一种重要的化石燃料，广泛应用于工业和能源领域。
本文将对煤的物理性质和燃烧特性进行分析，以帮助读者更好地理解和利用煤资源。
煤的物理性质是指煤在自然状态下的一些基本特征。
首先，煤是一种含碳的岩石，主要由有机质组成。
煤的含碳量通常在50%到90%之间，不同种类的煤含碳量有所差异。
其次，煤的颜色和质地也是其物理性质的重要表征。
煤的颜色可以分为黑色、褐色和灰色等，这与其煤化程度和有机质含量有关。
质地方面，煤可以是块状、粉状或颗粒状，不同质地的煤在燃烧过程中的燃烧速率和热值也有所不同。
煤的燃烧特性是指煤在燃烧过程中的一些表现和性质。
首先，煤的燃烧需要氧气的参与，产生二氧化碳、水蒸气和热能等。
煤的燃烧过程可以分为三个阶段：干燥阶段、挥发分解阶段和燃烧阶段。
在干燥阶段，煤中的水分被蒸发出来；在挥发分解阶段，煤中的挥发分解产物被释放出来；在燃烧阶段，煤中的固定碳和挥发分解产物被完全氧化。
其次，煤的燃烧特性还与其热值、燃烧速率和燃烧温度等因素有关。
煤的热值是指单位质量煤所释放的热能，不同种类的煤热值差异较大。
煤的燃烧速率是指单位时间内煤的燃烧速度，与煤的质地和粒度有关。
燃烧温度是指煤的燃烧过程中所达到的最高温度，不同种类的煤燃烧温度也有所不同。
了解煤的物理性质和燃烧特性对于煤的利用和燃烧过程的控制具有重要意义。
首先，通过了解煤的物理性质，可以对煤进行分类和鉴别。
不同种类的煤在燃烧特性和燃烧效果上有所不同，因此对煤进行分类可以更好地选择合适的煤种进行利用。
其次，了解煤的燃烧特性可以指导煤的燃烧过程的控制。
例如，通过调整煤的粒度和燃烧条件，可以控制煤的燃烧速率和燃烧温度，从而提高燃烧效率和减少污染物的排放。
然而，煤的利用和燃烧也存在一些问题和挑战。
首先，煤的燃烧会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，对环境造成污染。
因此，如何减少煤的燃烧排放对于环境保护至关重要。
其次，煤的燃烧也会产生大量的灰渣和烟尘，对空气质量造成影响。
煤自燃影响因素的热重分析
煤自燃影响因素的热重分析张嬿妮;邓军;罗振敏;文虎;王威【摘要】采用德国耐驰公司的TG209热重分析仪,针对在不同粒度、不同供氧浓度和不同升温速率的实验条件下,开展热重分析实验研究.通过对煤样氧化过程失重和失重速率曲线的分析,表明特征温度点可以从宏观上反映出煤样氧化微观过程中外界条件对反应过程的影响,并研究了不同实验条件对特征温度点和失重值的影响规律.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2008(028)002【总页数】4页(P388-391)【关键词】煤样;热重分析;煤自燃【作者】张嬿妮;邓军;罗振敏;文虎;王威【作者单位】西安科技大学,能源学院,陕西,西安,710054;教育部,西部矿井开采及灾害治理重点实验室,陕西,西安,710054;西安科技大学,能源学院,陕西,西安,710054;教育部,西部矿井开采及灾害治理重点实验室,陕西,西安,710054;西安科技大学,能源学院,陕西,西安,710054;教育部,西部矿井开采及灾害治理重点实验室,陕西,西安,710054;西安科技大学,能源学院,陕西,西安,710054;教育部,西部矿井开采及灾害治理重点实验室,陕西,西安,710054;中国人民武装警察部队学院,消防工程系,河北,廊坊,065000【正文语种】中文【中图分类】基础科学第28 卷第 2 期西安科技大学学报2008 年 6 月 JOURNAL OFⅪ'ANUNIVERS Ⅱ-Y OFSCIENCEAND TECHNOLOGY Vol.28 No.2Jun2008文章编号： 1672- 9315( 2008) 02- 0388- 04煤自燃影响因素的热重分析张嫌妮1'2 ，邓军 1'2 ，罗振敏 1,2，文虎 1'2 ，王威 3 (1 ．西安科技大学能源学院，陕西西安 710054 ；2 ．教育部西部矿井开采及灾害治理重点实验室，陕西西安 710054 ；3 ．中国人民武装警察部队学院消防工程系，河北廊坊 065000)摘要：采用德国耐驰公司的 TG209 热重分析仪，针对在不同粒度、不同供氧浓度和不同升温速率的实验条件下，开展热重分析实验研究。
煤燃烧特性的综合指标
煤燃烧特性的综合指标同济大学缪岩摘要利用煤燃烧分析仪对我国电站用煤进行燃烧特性的研究, 指出利用热分析得到的各参数对于表示煤的综合燃烧特性的作用是不同的, 并依据各参数对煤燃烧综合特性的权数提出了一个反映煤综合燃烧特性的指标M , 利用该参数可以判别和比较不同煤的燃烧性能。
关键词: 热分析燃烧特性中国图书资料分类法分类号: TK224111燃烧特性是煤的重要性质。
了解和掌握煤的燃烧特性对于燃烧方式的选择以及燃烧过程的布置都是极其重要的。
迄今为止, 国内外对于煤燃烧特性的研究已经开展多年, 科研人员提出了多种比较不同煤种燃烧特性的判据 1 ～8 ; 但是, 在实际应用中却存在着许多争议, 譬如, 有的认为煤的燃烧特性应当用着火温度或着火延迟时间表示, 有的认为燃烧特性应该用燃烧过程中的失重速率或煤粒温度来表达, 有的认为燃烧特性应该用煤在加热过程中的热性质来表示, 还有的认为煤的燃烧特性应该与化学动力学参数( 如燃烧反应的活化能等) 相联系。
面对如此众多的实验方法和指标, 往往使人无所适从, 而且采用不同的标准, 通常会得到完全不同的结果。
但是, 对于煤燃烧过程的研究, 上述方法或指标通常是有用的, 不同的方法是针对于煤燃烧过程中的某一个方面, 如热解、燃烧、燃烧速率等燃烧性质, 不能一概否定。
为了合理采用各种不同方法所得到的参数或判据, 本文经过详细研究, 认为利用不同方法得到的各个参数对于体现煤的燃烧特性的作用是不同的, 并依据实验提出了一个体现煤综合燃烧特性的指标, 实验得到的各参数对表现燃烧特性体现在其权数的大小, 对这些参数指标加以合理运用可以对煤燃烧的全过程进行研究, 并可得出整个燃烧过程中不同煤种燃烧特性的次序。
实验方法及燃烧综合性指标热天平是研究煤燃烧特性的一种有效手段 1 ～4 。
由于煤在燃烧时发生剧烈的化学和物理反应, 有可能使煤的重量发生变化, 热天平可以根据试样质量的变化来判断煤的燃烧行为。
热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型
热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型
1煤的燃烧行为及其动力学模型
煤是一种重要的能源，用于家庭和工业的发电。
因此，了解煤的燃烧行为和动力学模型非常重要，以提高燃烧的有效性。
热重分析（TGA）是理解煤燃烧行为的重要方法，而TGA实验过程包括加热和冷却等多阶段温度变化。
实验过程中可以测量到煤燃料的持续气体释放以及温度对物质几何重量变化趋势的影响。
通过TGA实验，可以获得描述燃烧行为的动力学模型的参量，如爆解温度、和燃烧速率常数等。
利用这些参量，可以研究煤燃料的相关动力学机制。
此外，TGA实验还可以研究煤燃料中不同组分的组成及其特性，以及如何影响燃烧行为。
例如，不同组分的水分会影响煤燃料的燃烧速率和过程温度。
另外，人们还可以利用TGA实验测量微观煤燃料空隙的尺寸、形状及其分布，从而推断煤在燃烧过程中的气体运动规律及其影响。
通过TGA实验，可以实现对煤的有效分析，深入洞察煤的燃烧行为和动力学模型，从而更好地提高燃烧的有效性和利用效率。
燃煤的着火及燃烧特性
6．锅炉负荷
锅炉负荷降低时，送进炉内的燃料 消耗量相应减少，而水冷壁总的吸热量 虽然也减少，但减少的幅度较小，相对 于单位质量燃料来说，水冷壁的吸热量 反而增加了。
四、燃烧完全的条件
（1）合适的空气量； （2）适当高的炉温； （3）空气与燃料的良好扰动和混合； （4）足够的炉内停留时间。
-可燃反应热（即发热量），kJ/kmol；
Qr
向周围介质散失的热量 Q2 为：
Q2 A T Tb （5-10）
式中： -混合物向炉膛壁面的综合放热系数，它等于
对流放热系数与辐射放热系数之和；
A -炉膛壁面面积，m2；
Tb -炉膛壁面的温度，K。
煤和煤粉的着火和燃烧 点1表示的是一个稳定的低温缓慢氧化状态。 点2即为热力着火点。点4即为热力熄火点。
4C 3O2 2CO 2CO2
当温度高于1200℃以后，碳粒燃烧开始 转向如下反应：
3C 2O2 2CO CO2
图5-3 碳粒表面燃烧过程 （a）温度低于1200℃；（b）温度高于1200℃
三、影响煤粉气流着火的因素
1．燃料的性质 挥发分含量降低，煤粉气流的着火温度显著提高，
着火热也随之增大。
第三节 燃煤的着火及燃烧特性
一、燃煤的燃烧特性 1、燃煤的常规特性及其影响 （1）挥发分的影响
挥发分越多的煤，愈容易着火，燃烧也容易完 全。
（2）水分的影响
水分多，燃料燃烧时放出的有效热量便减少； 同时会增加着火热，使着火推迟降低炉内温度， 着火困难。降低锅炉热效率；同时使风机电耗 增大；也为低温受热面的积灰、腐蚀创造了条 件；
（3）灰分的影响
灰分含量增加，煤中可燃成分便减少，降低 了发热量。
第二章 煤的热重分析技术
仪器
热天平，能连续记录质量 与温度的函数关系
工作过程 以程序控温加热、冷却、 恒温、变温样品
2013年8月22日
一、热天平系统
记录天平
炉子 程序控制温度系统
记录仪
支持器
2013年8月22日
1.
记录天平
性能要求
准确度、重现性、容量、结构坚固、抗环境温度变化、可调重量量程、 电子和机械稳定性、对重量变化反应迅速、可防震
锅炉测试技术
2013年8月22日
第二章 煤的热重分析技术
第一节
第二节 第三节
热重分析原理及系统
煤的热重分析的应用 热重分析法判断煤的着火特性
第四节
煤的燃尽特性判别指标
2013年8月22日
第一节 热重分析原理及系统
热重法（thermogravimetry， TG） 在程序控制温度下测量物 质的质量与温度关系
二、热重分析影响因素
仪器因素
浮力—表观增重 对流—表观失重/表观增重
实验条件
升温速率 气氛
• • •
试样用量及粒度的影响
试样的用量
粉末状试样内部温差大 试样反应时吸热或放热引起TG曲线畸变 分解产生的气体难逸出阻碍反应的进行
试样粒度：热传导/气体扩散
2013年8月22日
三、差热分析及影响因素
பைடு நூலகம்
平均燃烧速度Wmean 煤的燃尽指数N 燃尽特性综合判别指数Rj 燃烧特性指数S 煤焦燃烧综合指数R
煤自燃的热重分析研究
ａ ｔ ａｉｎ ｅ ｅ ｇ ａ ｔ ｄｅ ｃｉ ｔ ｎ ｒ ｙ ｗ ｓｓｕ ｉ ｖ ｏ ｄ．Ｉ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔａ ｔ ａｉｎ ｅ ｅｇ ａ ｅ ａ ｃ ｎ ｕ ｔｉｄ ｘ ｏ ｉｉｅ ｓ ｎａ ｅ ｕ ｏ ｕ ｔ ｎ ｔ ｈ ｗ ｄ ｔａ ｃｉ ｔ ｎ ｒ ｃ ｎ ｂ ｏ ｓ ｌ ｎ ｅ ｆｄｖｄ ｐ ｔ ｏ ｓｃ ｍ ｓｉ ｖ ｏ ｙ ｏ ｎ ｂ ｏ
求 出动力 学参 数 。
１ １ 研 究 目的 ．
温氧 化而释 放 的热 量 如 不 能及 时 放 散 ， 的温 度就 煤
会升 高 ， 当煤 的温 度 达 到 着 火 点 时 就 会 导致 自燃 。 热重 法被广 泛应 用于化 石燃 料燃 烧 和热解 的特 征分 析 。热 重法用 来 测定 煤 的燃 烧 反 应 性 ， 要 对 质 量 需 或者 质量减 少率 的变化 进行 持续 的测 试 。这种 方法 可 以用来 对煤燃 烧 的全 过 程 或者 某 个 阶段 ， 比如 低
第４ 卷
第１ 期
中 国 安 全 生 产 科 学 技 术
Ｊ ｕ ａ ｆＳ ｆｔ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ｌ ａｅｙ Ｓ ｉ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ｎ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １４ １ Ｒｅ） ０ ８ １．２ ０
２ ０ 年 ２月 ０８
文 章 编 号 ：１７ —１３ ２０ ） １ ０ １ ３ ６３ ９Ｘ（０８ 一０ —０７ —０
煤 自燃 的 热 重 分 析 研 究 ＊
吴 强， 陈文胜
（ 黑龙江科技学 院安全工程学 院 ， 哈尔滨 １０２ ） ５０７ 摘 要： 利用实验模拟煤的 自然发火过程 ， 运用 了非定温 热重分析 和微分 热重分 析手段 ， ４种煤 对
GBT2122024煤的工业分析方法
GBT2122024煤的工业分析方法2024年，煤仍然是全球最重要和最广泛使用的化石燃料之一，尤其在工业领域使用广泛。
煤的工业分析方法可以帮助确定煤的质量特性和燃烧特性，为工业应用提供基础数据和技术指导。
下面是2024年煤的工业分析方法的一些主要内容。
首先是煤的质量特性分析方法。
煤的质量特性是指煤的组分、结构、物理性质和化学性质等方面的特征。
这些特性对于确定煤的适用性和燃烧特性非常重要。
在2024年，常用的煤的质量特性分析方法包括：元素分析：通过对煤中主要元素（如碳、氢、氧、氮、硫等）的测定，确定煤的组分和热值等特性；元素周期表：通过对煤的化学组成进行分析，确定煤的化学特性和燃烧特性；红外光谱法：通过对煤样进行红外光谱测定，确定煤的结构特性和功能性特性；X射线衍射法：通过对煤样进行X射线衍射分析，确定煤的结晶特性和晶体结构等。
其次是煤的燃烧特性分析方法。
煤的燃烧特性包括煤的可燃性、燃烧速度、燃烧特性等方面的特性，对于确定煤的燃烧效率和排放物特性非常重要。
在2024年，常用的煤的燃烧特性分析方法包括：热重分析法：通过对煤样进行热重分析，测定煤的热重变化曲线和热分解特性；差热分析法：通过对煤样进行差热分析，测定煤的燃烧热功和反应动力学参数；燃烧实验法：通过对煤样进行燃烧实验，测定煤的燃烧特性和排放物特性；煤粉爆炸试验：通过对煤粉进行爆炸试验，测定煤粉的爆炸特性和安全性。
最后是煤的工业应用分析方法。
2024年，煤在工业领域的应用非常广泛，涵盖了发电、制造、化学工业等多个行业。
煤的工业应用分析方法可以帮助确定煤在特定工业过程中的适用性和效果。
常用的煤的工业应用分析方法包括：煤质分级法：根据煤的质量特性，对煤进行分级，确定煤的适用范围和品质等级；煤气化实验法：通过对煤样进行气化实验，测定煤的气化特性和产物组成等；煤燃烧实验法：通过对煤样进行燃烧实验，测定煤在不同燃烧设备中的燃烧特性和效果；煤化学加工实验法：通过对煤样进行化学加工实验，研究煤在化学生产中的应用潜力和可行性等。
煤热解燃烧气体产物的热重_红外联用分析
文章编号:100428774(2004)02223204第一作者:苏桂秋(1967-),女,吉林人,南京理工大学工业化学专业本科毕业,现主要从事能源动力工程、环保与环境监测方面的研究。
煤热解燃烧气体产物的热重—红外联用分析收稿日期:2003207203苏桂秋1,崔畅林1,卢洪波2(1.东北电力学院动力系,吉林132012;2.上海理工大学热工程研究所,上海200093) 摘 要:利用热重分析仪对煤的热解过程进行实验研究,并使热解后煤中的固定碳在模拟空气状态下充分燃烧。
同时利用联机的傅立叶变换红外光谱仪对气体产物(烟气)进行实时红外光谱跟踪分析,研究煤在热解燃烧过程中烟气的排放规律以及升温速率、试样用量对烟气红外光谱的影响。
关键词:傅立叶变换红外光谱;热重分析;热解;烟气;升温速率中图分类号:TQ53316 文献标识码:AAnalysis of the Smoke of Pyrolysis and Combustion of Coal B ased on TG -FTIR MethodSU Gui 2qiu 1,CU I Chang 2lin 1,L U Hong 2bo 2(1.Department of Thermal P ower Engineering ,N ortheast China Institute of E lectric P ower Engineering ,Jilin 132012China ;2.Institute of Thermal Engineering ,University of Shanghai for Science and Technology ,Shanghai 200093,China )Abstract :The coal pyrolysis process is studied with the Thermogravimetric Analyzer ,and Fixed Carbon in coal is burned in the simulated air state .At the same time ,the smoke products are analyzed by the interconnected FTIR in real time .S o the smoke release law in process of Pyrolysis and Combustion of Coal ,the effects of heating -rate and sample quantity in the TG on FTIR are found.K ey w ords :FTIR;TG Analysis;Pyrolysis;Smoke ;H eating 2rate1 引言煤是我国电站锅炉、工业锅炉的主要燃料,煤在热解、燃烧过程中产生的CO 2、CO 、SO 2等混合气体的排放对大气造成的污染十分严重。
试验一煤燃烧特性的热重分析
实验一燃烧特性的热重分析一、实验目的1．了解热重分析仪的基本结构，掌握仪器操作；2．学会应用热重法分析煤/生物质的燃烧特性。
二、实验内容及要求1．熟悉热重分析工作原理；2．学会处理煤/生物质燃烧热失重曲线，求解典型燃烧特性参数，并分析燃烧特性。
三、实验步骤1．试样、气体准备，如预先干燥、磨制、筛分、称量试样等，罐装所需浓度和纯度的保护气体和反应气体。
检查仪器放置平稳、管路气密性及电源连接完好等。
2．开启系统：（1）打开恒温水浴槽（温度设定：22℃）；（2）接通气体（氮气流量：30ml/min；空气流量：100ml/min）；（3）待恒温水浴槽达到设定温度和气流稳定后，打开TGA 主机；（4）打开计算机进入Windows NT，双击“STARe”图标打开STARe软件。
3．根据软件建立试验方法，设置升温速率10℃~30℃/min、最大温度900℃，完毕后按提示放置样品，按提示开始、结束（重新开始）试验。
4．根据随机软件进行数据处理。
5．关闭系统：（1）须在TGA 主机的炉温低于300℃ 后关闭恒温水浴槽；（2）关闭TGA 主机；（3）关闭气体；（4）关闭计算机。
四、实验报告1．热重燃烧特性指标的含义和求解方法；2．热重燃烧条件下各燃烧特性参数代表的意义；3．求解煤/生物质燃烧特性参数；4．结合所得数据分析燃烧特性。
瑞士Mettler-Toledo公司的TGA/SDTA851e热分析系统图1、图2为热分析系统原理图。
该系统包括热重/差热同步分析仪，热重天平和高温恒温浴槽。
具体参数如下：型号：TGA/SDTA851e；温度范围：室温~1600℃；大测试炉：直径12mm，容积900μl；温度准确度：±0.25℃；温度重复性：±0.15℃；线性升温速率：0.01~100℃/min；SDTA分辨率：0.005℃。
图1中，天平和测试炉组成的测试单元是热重/差热同步分析的核心，采用平行支架微量/超微量天平，称量不受样品支架长度变化（如热胀冷缩效应）的影响；内置砝码全自动校准；称量部件处于恒温室内（22.0±0.1℃），不受环境因素的影响。
煤粉燃烧特性的判别方法
NOR TH CH I NA EL ECTR I C POW ER 华北电力技术 N o111 1998煤粉燃烧特性的判别方法郑州电力高等专科学校(郑州450004) 徐建国Ξ文 摘 由于常用的可燃基挥发分判别煤燃烧特性存在不足,在此介绍了新的煤粉燃烧特性判别方法,提出了热解产物释放特性指数R。
关键词 燃烧 热解 挥发分 热重分析法 虽然燃煤技术已持续发展了几个世纪,煤粉燃烧技术的开发也已接近百年,但由于成煤地质过程的复杂性导致了煤的内在特性的千变万化。
各门类煤炭利用科学都是按照本身的目的和需要对煤炭进行研究。
我们的目的是从煤的燃烧,尤其是煤粉燃烧的角度去探索燃烧过程中的各种现象,希望把它们按着火、燃尽、结渣、沾污等方面加以区别归类,甚至将其与煤的某些内在属性相联系,从而得到较为简单、实用的判据。
世界上这种探索工作大约已有50年的历史。
1 挥发分与煤的可燃性目前仍沿用以工业分析得出的可燃基挥发分判断煤的燃烧性能,将其作为炉膛设计和燃烧器型式选取的依据,用其确定热风温度,一、二次风的比率以及煤粉经济细度等的重要运行参数。
众所周知,热解反应析出的挥发分是煤中不稳定的物质,从褐煤到无烟煤随着地质年代的增长,其含量逐渐减少,它是煤的活性的一种表现。
因此,用挥发分的数量判别煤的可燃性,在煤的大类别(无烟煤、烟煤、褐煤)之间,或同类煤中挥发分数值相差较大的煤种之间是正确的。
然而用于比较挥发分含量低的无烟煤、贫煤之间以及高挥发物的褐煤、页岩之间的可燃性确有较大的偏差。
挥发分只是在数量上表达了煤的热解性能,它没有涉及挥发物质的组成,例如不同褐煤中的有机物质的化学性质差异就很大。
对于挥发分相同的煤种,因其组分不同,析出过程不同,在燃烧过程中起的作用就不同。
另外,在测定过程中,所测挥发分结果的真实性不同。
高挥发分煤在测定过程中,因挥发物析出快,量多,能够避免氧对焦炭氧化造成的误差。
而低挥发分的无烟煤,在测定过程中部分焦炭已被氧化,造成测定结果的误差。
采用热重分析法研究煤自燃过程的特征温度
教育部新世纪优秀人才支持计划项目 (N EC T0 50 87 4 )
[3]
1 试验条件
采集兴隆庄矿煤样 , 其含 硫量 0143% , 灰分 9185% , 挥发分 32164% , 内在水分 3131% , 总水 分 412% (以上 均为质量分数 ) , 发热 量为 30143 kJ /mol。在试验室空气氛围中将煤样粉碎 , 筛分成 粒度 为 01088 ～ 01098 mm , 01098 ～ 01105 mm ,
等选取了东滩煤样进行了 TG 分析 , 确定出了
质量比最大点 、质量比拐点 、质量比极小点和质量 比极大点的 温度 值 , 但没有 确定出具体的 温度范 围 。舒新前 [ 2 ]选 取焦坪 、灵武和神 府煤样做 了煤 自燃过程的热分析 , 得出了煤炭自燃的几个特征温 度参数及质量变化参数 , 但没有考虑试验条件的影 响 , 并 确 定 出 具 体 的 特 征 温 度 的 范 围。 M 1V 1 K�k 针 对 17 个 煤 样 , 采 取 升 温 速 率 10 ℃ /m in 进行热重 试验 , 确 定出了 空隙 反应温 度、 峰值温度和燃尽温度 , 但是对于煤的整个自燃过程
图 1 不同煤样粒度的 TG和 DTG曲线
第 35 卷第 5 期 煤
炭 科 学 技 术 2007年 5 月
看出 , 兴隆庄矿煤样的干裂温度为 117 ～200 ℃。
不再失重 。煤的干裂温度体现煤分子的侧链从主体 结构中断裂 , 并以气体产物形式逸出 。从表 1 ～3
01105 ～ 0 1150 mm , 01150 ～ 01 200 mm , 0 1200 ～
煤的工业分析实验报告
煤的工业分析实验报告煤的工业分析实验报告煤是一种重要的能源资源，广泛应用于工业生产和生活领域。
为了更好地了解煤的性质和特点，本实验对煤进行了工业分析。
通过实验，我们对煤的热值、挥发分、固定碳和灰分等指标进行了测定，并对其结果进行了分析和解读。
一、实验目的本实验的目的是通过对煤的工业分析，了解煤的热值、挥发分、固定碳和灰分等重要指标，从而为煤的应用和利用提供科学依据。
二、实验原理1. 热值测定原理：煤的热值是指单位质量煤燃烧时释放的热量。
实验中采用热值测定仪器对煤样进行燃烧，通过测量燃烧过程中产生的热量来计算煤的热值。
2. 挥发分测定原理：煤的挥发分是指在一定温度下，煤样中揮发出来的物质的质量百分比。
实验中采用热重分析仪对煤样进行加热，通过测量煤样失重的程度来计算挥发分的含量。
3. 固定碳测定原理：煤的固定碳是指在一定温度下，煤样中不挥发的物质的质量百分比。
实验中采用热重分析仪对煤样进行加热，通过测量煤样失重的程度来计算固定碳的含量。
4. 灰分测定原理：煤的灰分是指在一定温度下，煤样中残留的无机物质的质量百分比。
实验中采用热重分析仪对煤样进行加热，通过测量煤样失重的程度来计算灰分的含量。
三、实验步骤1. 取适量煤样，将其破碎并筛选出符合要求的试样。
2. 将试样放入热值测定仪器中，进行燃烧实验，并记录燃烧过程中产生的热量。
3. 将试样放入热重分析仪器中，进行挥发分、固定碳和灰分的测定实验，并记录相应的数据。
4. 根据实验数据，计算煤的热值、挥发分、固定碳和灰分的含量。
四、实验结果与分析根据实验数据，我们得到了煤样的热值、挥发分、固定碳和灰分的含量。
通过对这些数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 煤的热值是煤的重要性能指标之一，它直接影响煤的燃烧效率和能源利用效果。
通过实验测定，我们可以了解不同类型煤样的热值差异，从而为合理选择燃料提供参考。
2. 煤的挥发分和固定碳是煤的组成成分之一，它们的含量决定了煤的燃烧特性。
煤自燃特性的热重-红外光谱实验研究
Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｌｓ ｏ ｔ ｎ ｏ ｓ ｃ ｍｂ ｓｉ ｎ ｐ ｒｍｅ ｔｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｃ ａ ｐ ｎ ａ ｅ ｕ ｏ ｕ ｔｏ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｓ ｂ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｙ ＴＧ — Ｆ Ｒ — ＴＩ
ＹＵ Ｍｉ ｇ—ｇ ｏ， ＺＨＥＮＧ ｎ—ｍｉ ｎ ａ Ｙａ ｎ， Ｌ Ｃｈ ｎ Ｕ ａ ｇ，Ｊ Ａ ｉ—ｌｎ Ｉ Ｈａ ｉ
ｔｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｆ ｎ ｔ ｎ ｌｇｏ ｐ ｉｈ ｃ ａ ｇ ｔ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ｓ ｅ ｔｕ ｉ ｔｎ ｉｙ ｄ ｌｒ ｎ ｓ ｔ ｕ ｅｏ ｈ ｈ ｒｃｅ ｉｔ ｏ ｕ ｃ ｉ ａ ｒ ｕ ｓｗｈｃ ｈ ｎ ｅ ｗｉ ａ ｓ ｒ ｔ ｐ ｃｒ ｍ ｎ ｅ ｓｔ ｃ ｏ ｈ ｏ ｅｅ ｍｉ ｅ ｈｅ ｒ ｌ ｆ
ｑ ａ ｔｔ ｆ ｈ ａ ． Ｂｙ ｕ ｉ ｇ ｔ ｒ ｅ ｋ ｎ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ｖ ｌ ｏ ｌ Ｔｈ ｓ ａ ｔｃ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｄ ｎ ｍ ｉ ｓ ａ ｄ ｕ ｅ ｕ ｎ ｉ ｏ ｅ ｔ ｙ ｓｎ ｈ ｅ ｉ ｄ ｆｄｆ ｒｎ ｅ ｅｓ ｃ ａ ， ｆ ｉ ｒｉ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｏ ｙ ａ ｃ ｎ ｓ ｓ ｓ ｍｐ ｅ ｏ ｃ ｒｙ ｏ ｈ ｎ ａ ｅ ｐ ｃ ｒ ｍ ｘ ｅ ｉ ｎ ，ａ ｃ ｒ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ｉ ｆｆ ａ ｕ ｅ ｓ ｅ ｔｕ ｐ ａ ｓ ａ ｌ ａ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｒ ｎ ｔ ｅ ｉ ｆ ｒ ｄ ｓ ｅ ｔｕ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｃ ｏ ｄｉ ｇ ｔ ｈ ｈ ｅ ｅ ｔ ｒ ｐ ｃ ｒ ｍ ｅ ｋ ｓ ｗｅ ｌ ｓ ｒ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｄｉ ｅ ｅ ｔｓｒ ｃｕ ｅ ｈ ｓｄｆｅ ｅ ｔｏ ｉｉｅ ｃｉ ｅ ｅ ｓｉ ｈ ｏ ｌｂ ｄ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｆ ｒ ｎ ｔｕ ｔ ｒ ａ ｉ ｒ ｎ ｘｄ ｚ ｄ ａ ｔ ｎ ｓ ｎ ｔ ｅ ｃ ａ ｏ ｙ，ａ ｄ ｔ ｅｄｉ ｅ ｅ ｔｓｒ ｃｕ ｅ ｆ ｖ ｎ ｈ ｆ ｒ ｎ ｔｕ ｔｒ ｆ ｎ ｅ ｓｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｄｉ ｏ ｏ ｈ ｖ ｈ ｂ ｉ ｕ ｘｄ ｚｎ ｅ ｃ ｉｎ ａ ｄ ｒ ｌａ ｅ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉｇ ｅ ｄ ｈ ｉｆ ｅ ｔｔｍ ｅ ａｕ ｅ ｃ ｎ ｔ ｎ ｔ ａ ｅ ｔ ｅ ｏ ｖｏ ｓｏ ｉｉｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｎ ｅｅ ｓ ｈ ｏ ｒｓ ｏ ｄ ｎ ｅ ｉ ｏ
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实验一燃烧特性的热重分析一、实验目的1．了解热重分析仪的基本结构，掌握仪器操作；2．学会应用热重法分析煤/生物质的燃烧特性。
二、实验内容及要求1．熟悉热重分析工作原理；2．学会处理煤/生物质燃烧热失重曲线，求解典型燃烧特性参数，并分析燃烧特性。
三、实验步骤1．试样、气体准备，如预先干燥、磨制、筛分、称量试样等，罐装所需浓度和纯度的保护气体和反应气体。
检查仪器放置平稳、管路气密性及电源连接完好等。
2．开启系统：（1）打开恒温水浴槽（温度设定：22℃）；（2）接通气体（氮气流量：30ml/min；空气流量：100ml/min）；（3）待恒温水浴槽达到设定温度和气流稳定后，打开TGA 主机；（4）打开计算机进入Windows NT，双击“STAR e”图标打开STAR e软件。
3．根据软件建立试验方法，设置升温速率10℃~30℃/min、最大温度900℃，完毕后按提示放置样品，按提示开始、结束（重新开始）试验。
4．根据随机软件进行数据处理。
5．关闭系统：（1）须在TGA 主机的炉温低于300℃后关闭恒温水浴槽；（2）关闭TGA 主机；（3）关闭气体；（4）关闭计算机。
四、实验报告1．热重燃烧特性指标的含义和求解方法；2．热重燃烧条件下各燃烧特性参数代表的意义；3．求解煤/生物质燃烧特性参数；4．结合所得数据分析燃烧特性。
瑞士Mettler-Toledo公司的TGA/SDTA851e热分析系统图1、图2为热分析系统原理图。
该系统包括热重/差热同步分析仪，热重天平和高温恒温浴槽。
具体参数如下：型号：TGA/SDTA851e；温度范围：室温~1600℃；大测试炉：直径12mm，容积900μl；温度准确度：±0.25℃；温度重复性：±0.15℃；线性升温速率：0.01~100℃/min；SDTA分辨率：0.005℃。
图1中，天平和测试炉组成的测试单元是热重/差热同步分析的核心，采用平行支架微量/超微量天平，称量不受样品支架长度变化（如热胀冷缩效应）的影响；内置砝码全自动校准；称量部件处于恒温室内（22.0±0.1℃），不受环境因素的影响。
其中的测试炉采用水平结构，可最大限度地消除可能产生的气体紊流的影响，克服热气体对流上升容易产生的“烟囱效应”。
该系统采用单坩埚结构，使样品处于测试炉的几何对称中心，在升温室得到均匀加热。
测量样品的温度传感器直接安装于坩埚底部，能准确测取样品温度。
加热炉内可通入需要的各种反应气体，同时为了保护天平免受反应气体的腐蚀，需要通入保护气体。
图1 热分析系统示意图图2 TGA/SDTA851e原理图1—隔热挡板；2—反应性气体毛细管；3—石英护套；4—气体排出阀门（偶联接口）；5—样品温度传感器；6—加热炉；7—炉温传感器；8—电源接点；9—真空和清洁气体管；10—恒温天平室；11—平行导向超微量天平；12—样品室开启装置；13—冷却水管道；14—保护气体入口；15—反应气体入口；16—真空连接和清洁气体入口1）热重测量法：在程序控制温度下，测量物质质量随温度变化的一种技术。
2）差热分析：在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差随温度变化的一种技术。
3）热膨胀法：在程序控制温度下，测量物质在可忽略的负荷下的尺寸随温度变化的一种技术。
4）差示扫描量热法：在程序控温下，测量加入物质在与参比物之间的能量差随温度变化的一种技术TG（热重）、DTG（微分热重）、SDTA（同步差热分析）Thermo-gravimetricDifferential thermo-gravimetricsimultaneous differential thermal analysisDifferential Scanning Calorimeter (DSC) 差示扫描量热分析技术DTG 曲线是TG曲线的微分，SDTA曲线记录的是样品温度与程序温度的温度差。
1煤的热重燃烧实验和结果取下列煤为实验物料，试验前将各种试样磨细至74 μm~89 μm，在120℃条件下烘干，存入干燥器皿中待用。
热分析实验条件：样品质量：10±0.1mg；升温速率：10℃/min；氮气保护气流量：40ml/min；空气流量：100ml/min；工作温度：室温~900℃1.1煤的燃烧过程分析表1.1 煤的工业分析、元素分析及硫形态分析煤种煤样标识工业分析/% 元素分析/% 硫组成/% Qnet,arMJ·kg-1 M ad A ad V ad FC ad w(C ad)w(H ad)w(O ad)w(N ad)S t S s S p S o邹县ZX 2.98 19.56 33.93 43.53 61.65 4.27 9.99 0.87 0.68 0.01 0.38 0.29 22.54 黄台HT 1.14 32.31 14.41 52.14 58.96 2.93 1.80 0.98 1.88 0.06 1.16 0.66 20.70 聊城OC 1.12 27.11 12.74 59.03 64.18 2.81 3.21 1.20 0.37 0.01 0.22 0.14 23.71图1.1~图1.3为三种煤的热重TG、热重微分DTG和差热SDTA曲线。
由于煤样经过干燥，内在水分较少，所以初始阶段，煤中水分析出不明显。
300℃以后，煤中挥发分和固定碳剧烈燃烧，TG曲线表现出剧烈下降；在500℃~700℃的温度区间内，固定碳基本燃尽，TG曲线趋于平直，HT、LC和ZX煤的燃烧失重率分别为：66%、79%和79%。
DTG一般出现较明显的两个峰，一个水分析出峰，对应于100 ℃左右；另一个为可燃质剧烈燃烧峰，该峰对应于300℃~700℃。
HT、LC和ZX煤的燃烧失重速率分别为：5.5×10-31/℃、5.5×10-31/℃和5.7×10-31/℃。
ZX燃烧峰出现在502℃，明显比HT（545℃）、LC（528℃）提前。
由图2.3差热曲线可看出，HT、LC和ZX煤的燃烧放热峰分别为：5.29℃、4.66℃和4.54℃，对应于温度分别为：543℃、528℃和508℃。
1.2煤的燃烧特性指标（1）着火特性温度t i着火特性温度t i定义如图4.4所示，在DTG曲线上过燃烧峰值点A，作垂线与TG曲线的倾斜段交于一点B，过B点作TG曲线的初试水平段的延长线交于一点C，则C点所对应的温度定义为着火特性温度t i。
（2）最大燃烧平均速率(dW/dτ)80最大平均燃烧速率(dW/dτ)80定义为DTG燃烧附近80℃温度区内煤样最大燃烧速率的平均值。
其对褐煤和烟煤强调了燃烧反应强度，同时又考虑了水分和灰分的影响，对无烟煤则强调了着火性能。
因为(dW/d τ)max 除与煤质特性有关外，易受到取样均匀性和燃烧空气动力特性等因素的影响。
所以采用最大燃烧平均速率(dW/d τ)80比较合理，更能准确表达煤质燃烧特性[37、51]。
可燃性指数可表示为：80273(2)1000(/)i T idW d C T τ-+=其中T i >500 （4.1）（3）固定碳燃尽率固定碳燃尽率Bc 反映了原煤中固定碳的燃尽程度，其值与水分、挥发分和灰分含量无关。
根据常规灰分示踪法，认为煤样在燃烧过程前后灰分质量守恒，即M 0A 0=M 1A 1，则原煤的固定碳燃尽率即实际烧掉的固定碳占原煤所含全部固定碳的百分数：0100001001000000max()()/100()PC PC C PC M M M FC A M FC A M M B M M FC FC FC A TG FC -+-+-===+-+=（4.2）式中：M 0、M 1分别为原煤样在燃烧前后的质量（mg ，mg ）；0PC M 和1PC M 分别为原煤样在燃烧前后的固定碳含量（mg ，mg ）； FC 0和A 0分别为原煤样在燃烧前所含固定碳和灰分的工业分析值（%，%）；(TG)max 为原煤样的最大燃烧失重率（包括水分、挥发分和已燃尽的固定碳）（%）。
100200300400500600700800900-90-80-70-60-50-40-30-20-100煤样燃烧失重率/%炉温 /℃HTLC ZX图1.1 煤的燃烧失重曲线0100200300400500600700800900-0.006-0.005-0.004-0.003-0.002-0.0010.0000.001煤样燃烧失重速率 D T G /%·℃ -1炉温 /℃HTLC ZX图1.2煤的燃烧失重微分曲线0100200300400500600700800900-20246810煤样与参考样之间的差热 S D T A /℃炉温 T/℃HT LC ZX图1.3 煤的燃烧差热曲线质量百分率/%炉温 /℃煤样燃烧失重速率图1.4着火特性温度定义示意图煤的燃烧特征参数列于表1.2中，可以看出，随挥发分增加，煤的TG 失重开始温度降低，而失重结束温度也降低，对应DTG 、SDTA 峰值温度也降低。
表1.2煤的燃烧特征参数煤样 TG 燃烧失重开始温度 TG 燃烧失重结束温度 DTG 峰值温度 SDTA 峰值温度 （TG ）max (%) DTG 峰值（10-3·1/℃）DTA 峰值（℃） HT 361 661 545 545 66 5.5 5.29 LC 355 652 528 530 79 5.5 4.66 ZX325622502508795.74.54从表1.3可以看出随着煤阶增加，着火特性温度增大，最大平均燃烧速率减小，可燃性指数也相应减小。
表1.3 煤的燃烧特性指标煤样 着火特性温度t i （℃）最大平均燃烧速率 （dW/d τ）80（mg/min ）可燃性指数C mg/(min ·K) 固定碳燃尽率 Bc （%） HT 481 0.488 3.5×10-8 97.13 LC 452 0.501 4.8×10-8 93.80 ZX4270.5356.6×10-897.661.3混煤的燃烧特性混煤热重分析TG 、热重微分DTG 和差热SDTA 曲线分别见图1.5、图1.6和图1.7。
从图中直观地看出，随着混煤配比的变化，曲线变化呈现出明显的规律性。
即随着LC 煤配比增加，混煤的燃烧特性逐渐凸现LC 煤的燃烧特性，ZX 煤的燃烧特性逐渐减弱。
煤样燃烧失重率/%炉温/℃图4.5 混煤的燃烧失重曲线煤样燃烧失重速率D T G /%·℃ -1炉温/℃图4.6混煤的燃烧失重微分曲线-2024681012煤样与参考样之间的差热S D T A /℃炉温/℃图4.7 混煤的燃烧差热曲线从表1.4列出燃烧特征参数可以清晰地看出，混煤配比对燃烧特性的影响。