王 學(xué) 云

(1.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，北京 100013；2.煤炭科學(xué)研究總院，北京 100013；3.國(guó)家能源煤炭高效利用與節(jié)能減排技術(shù)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100013)

0 引 言

煤炭的性質(zhì)決定其加工利用方式，研究煤炭性質(zhì)可為其加工利用方式選擇提供理論依據(jù)。我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，其中長(zhǎng)焰煤是主要煤種之一。蘇天雄[1]對(duì)我國(guó)低階煤資源分布及其利用途徑進(jìn)行分析，結(jié)合低階煤的利用途徑主要有燃燒發(fā)電、熱解、直接液化、氣化等方式，指出盡管煤炭消耗的比例會(huì)緩慢下降，但煤炭作為主要能源的地位不會(huì)改變，后續(xù)需重視煤炭的利用方式。任寶生等[2]研究入爐煤質(zhì)量對(duì)魯奇氣化產(chǎn)率的影響，提出將褐煤與長(zhǎng)焰煤合理搭配并作為入爐原料煤的方案。研究者已對(duì)某種特定的長(zhǎng)焰煤和煙煤進(jìn)行熱解或氣化、或燃燒的單一轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)研究[3-10]，得出該種特定長(zhǎng)焰煤的單一轉(zhuǎn)化特性。郭建平[11]研究陜北長(zhǎng)焰煤的低溫干餾特性，得出陜北長(zhǎng)焰煤的最佳熱解條件為終溫650 ℃、恒溫時(shí)間30 min、載氣流量450 mL/min。王東升等[12]對(duì)新疆長(zhǎng)焰煤制備魯奇氣化型煤技術(shù)進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)出適用于長(zhǎng)焰煤的復(fù)合黏結(jié)劑配方，制備的型煤各強(qiáng)度均較為理想。臧雪晶等[13對(duì)神木長(zhǎng)焰煤進(jìn)行CO2氣化動(dòng)力學(xué)不同模型的擬合分析，得出混合模型更適合神木長(zhǎng)焰煤與CO2氣化動(dòng)力學(xué)模擬。戢緒國(guó)等[14]對(duì)長(zhǎng)焰煤進(jìn)行固定床加壓氣化的試驗(yàn)研究，得出具有黏結(jié)性的長(zhǎng)焰煤在氣化爐配備攪拌裝置的情況下適合用于固定床加壓氣化。陳鋼等[15]對(duì)元堡長(zhǎng)焰煤煤焦進(jìn)行CO2氣化特性研究，得出溫度對(duì)塊狀煤焦與CO2氣化反應(yīng)速率起決定性作用。孟清華[16]對(duì)唐家會(huì)礦長(zhǎng)焰煤的燃燒特性進(jìn)行熱重實(shí)驗(yàn)及動(dòng)力學(xué)分析，研究長(zhǎng)焰煤的自然發(fā)火過(guò)程，為長(zhǎng)焰煤礦防治煤自燃提供理論基礎(chǔ)。閻志中等[17]研究鐵助劑對(duì)長(zhǎng)焰煤“熱解-燃燒”過(guò)程中的減氮脫硝作用，得出鐵助劑的加入通過(guò)熱解減氮-燃燒脫硝可實(shí)現(xiàn)NOx超低排放。

針對(duì)同一種長(zhǎng)焰煤進(jìn)行熱解、氣化、燃燒3種轉(zhuǎn)化特性的研究甚少,且未有針對(duì)長(zhǎng)灘煤的詳細(xì)轉(zhuǎn)化特性研究。基于長(zhǎng)灘煤儲(chǔ)量豐富,其保有地質(zhì)儲(chǔ)量19 483.8萬(wàn)t,主要煤類為長(zhǎng)焰煤,變質(zhì)程度低,揮發(fā)分高,可用作電廠或工業(yè)窯爐燃料,也可用作氣化原料或熱解提取煤焦油制備半焦,因而長(zhǎng)灘煤的熱解、氣化及燃燒特性對(duì)其工業(yè)應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。筆者針對(duì)內(nèi)蒙古長(zhǎng)灘煤,通過(guò)常壓熱重和加壓熱重,采用等溫?zé)嶂胤ㄩ_(kāi)展熱解、氣化和燃燒3種轉(zhuǎn)化方式的實(shí)驗(yàn)研究,全面考察長(zhǎng)灘煤的不同轉(zhuǎn)化特性,為長(zhǎng)灘煤的利用途徑選擇提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)樣品為內(nèi)蒙古長(zhǎng)灘煤及長(zhǎng)灘煤半焦(氮?dú)鈿夥?、常壓?50 ℃恒溫1 h制備),長(zhǎng)灘煤煤質(zhì)與灰成分分析結(jié)果見(jiàn)表1,其煤灰融熔性、熱穩(wěn)定性及對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性見(jiàn)表2。

表1 內(nèi)蒙古長(zhǎng)灘煤煤質(zhì)與灰成分分析Table 1 Coal quality and ash composition analysis of Inner Mongolia Changtan coal

表2 內(nèi)蒙古長(zhǎng)灘煤煤灰融熔性、熱穩(wěn)定性及對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性Table 2 Analysis of coal ash fusibility，thermal stability and reactivity with carbon dioxide of Inner Mongolia Changtan coal

由數(shù)據(jù)分析可見(jiàn),長(zhǎng)灘煤全水(Mt)為11.90%,為中等全水分煤;灰分(Ad)為19.09%,為低灰煤;揮發(fā)分(Vdaf)為38.59%,為高揮發(fā)分煤;全硫(St,d)為0.97%,為低硫煤。長(zhǎng)灘煤的熱穩(wěn)定性因其黏結(jié)難以判斷,其灰熔融溫度(ST)為1 390 ℃,為較高軟化溫度灰。根據(jù)MT/T 596—2008,長(zhǎng)灘煤的黏結(jié)指數(shù):GR.I=9,屬于微黏結(jié)煤。長(zhǎng)灘煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性為中高,1 100 ℃時(shí)為80.95%。長(zhǎng)灘煤哈氏可磨性指數(shù):HGI=57.2,為較難磨煤。

依據(jù)長(zhǎng)灘煤檢測(cè)結(jié)果：Vdaf=38.59%、G=9，參照GB/T 5751—2009《中國(guó)煤炭分類》可將長(zhǎng)灘煤初步劃為長(zhǎng)焰煤CY42(Vdaf>37.0%、5

1.2 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)條件

常壓熱重采用德國(guó)耐馳409 PC型熱綜合分析儀，加壓熱重采用德國(guó)Cahn Ther Max 500加壓熱重分析儀。稱量一定質(zhì)量的樣品，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前用氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)30 min以上，開(kāi)始升溫(加壓熱重法先升壓后升溫)，若熱解則升溫段和恒溫段均用氮?dú)獯祾?，若氣化或燃燒?shí)驗(yàn)則到達(dá)恒溫段將氮?dú)馇袚Q成CO2、水蒸氣或空氣等氣化劑。

對(duì)長(zhǎng)灘煤進(jìn)行制樣，將其磨成粉末狀并作為常壓熱重試驗(yàn)樣品；在氮?dú)鈿夥?、常壓?50 ℃恒溫1 h制備半焦，將其作為加壓熱重試驗(yàn)樣品。在不同氣化溫度、壓力、氣氛條件下采用等溫?zé)嶂胤▽?duì)樣品進(jìn)行分析，考察氣化溫度、氣氛、壓力對(duì)長(zhǎng)灘煤氣化反應(yīng)的影響。內(nèi)蒙古長(zhǎng)灘煤熱重實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)表3。

表3 內(nèi)蒙古長(zhǎng)灘煤熱重實(shí)驗(yàn)條件Table 3 Thermogravimetric test conditions of Inner Mongolia Changtan coal

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

(1)氮?dú)鈿夥諢峤廪D(zhuǎn)化率(x)。以熱重升溫程序開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)為起點(diǎn)，轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式見(jiàn)式(1)。

(1)

式中，x為熱解轉(zhuǎn)化率；m0為樣品的初始質(zhì)量，mg；mt為失重進(jìn)行t時(shí)刻時(shí)樣品的質(zhì)量，mg；ma為樣品中灰的質(zhì)量，mg。

(2)氣化或燃燒轉(zhuǎn)化率(xz)。以加入氣化劑(CO2、水蒸氣或空氣)時(shí)間點(diǎn)為起點(diǎn)，轉(zhuǎn)化率xz的計(jì)算公式見(jiàn)式(2)。

(2)

式中，xz為氣化或燃燒轉(zhuǎn)化率；mr為加入氣化劑(CO2、水蒸氣或空氣)時(shí)樣品的質(zhì)量，mg。

(3)反應(yīng)速率(v)。其計(jì)算公式見(jiàn)式(3)。

(3)

式中，v為反應(yīng)速率，min-1；dx為單位時(shí)間間隔內(nèi)轉(zhuǎn)化率的變化；dt為單位時(shí)間間隔，min。

2 結(jié)果與討論

2.1 常壓熱重

2.1.1常壓熱重TG-DTG曲線分析

通過(guò)長(zhǎng)灘煤在常壓、950 ℃、氮?dú)夂涂諝鈿夥障碌腡G-DTG曲線及常壓、 950、1 150、1 250 ℃溫度與CO2氣氛下的TG曲線和DTG曲線，考察長(zhǎng)灘煤的熱解、燃燒及不同溫度下與CO2氣化的失重及質(zhì)量變化速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。

(1)氮?dú)鈿夥諢峤釺G-DTG曲線。長(zhǎng)灘煤在常壓、氮?dú)鈿夥铡?50 ℃熱解失重的TG-DTG曲線如圖1所示。由圖1可見(jiàn),氮?dú)鈿夥障乱?0 ℃/min升溫至950 ℃熱解，恒溫90 min，失重37.75%，殘留質(zhì)量62.25%，在444.1 ℃出現(xiàn)最大質(zhì)量變化速率(1.56%/min)。

圖1 長(zhǎng)灘煤在常壓、氮?dú)鈿夥铡?50 ℃的熱解失重TG-DTG曲線Fig.1 TG-DTG curves of Changtan coal pyrolysis at 950 ℃ under atmospheric pressure nitrogen atmosphere

(2)CO2氣氛下的氣化TG-DTG曲線。長(zhǎng)灘煤在常壓、CO2氣氛及950、1 150、1 250 ℃氣化失重的TG曲線和DTG曲線如圖2、3所示。

圖2 長(zhǎng)灘煤在常壓、CO2氣氛及950、1 150、1 250 ℃的氣化失重TG曲線Fig.2 TG curves of Changtan coal gasification at 950，1 150 and 1 250 ℃ under atmospheric CO2 atmosphere

圖3 長(zhǎng)灘煤在常壓、CO2氣氛及950、1 150、1 250 ℃的氣化失重DTG曲線Fig.3 DTG curves of Changtan coal gasification at 950，1 150 and 1 250 ℃ under atmospheric CO2 atmosphere

由圖2、3可見(jiàn)，長(zhǎng)灘煤等溫?zé)嶂胤僀O2氣氛下氣化，可以發(fā)現(xiàn)在該反應(yīng)過(guò)程中失重主要分為3個(gè)階段，每個(gè)階段均出現(xiàn)反應(yīng)速率的最大峰值，分別為：① 室溫～200 ℃階段。對(duì)應(yīng)煤中水分及吸附小分子的析出，簡(jiǎn)稱干燥預(yù)熱階段；② 200 ℃～氣化恒溫階段。對(duì)應(yīng)煤的解聚、分解和二次脫氣反應(yīng)，生成大量揮發(fā)物煤氣和焦油，煤變成焦，簡(jiǎn)稱熱解階段；③ 氣化恒溫階段。對(duì)應(yīng)焦中碳與CO2發(fā)生還原反應(yīng)失重析出煤氣等，簡(jiǎn)稱氣化階段。

長(zhǎng)灘煤純CO2氣氛下以10 ℃/min升溫至950 ℃氣化，切換CO2后反應(yīng)比較緩慢，恒溫90 min，失重72.05%，殘留質(zhì)量27.95%，氣化最大質(zhì)量變化速率為1.1%/min；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)失重曲線變得更加平緩即接近走平，從TG曲線末端可發(fā)現(xiàn)，若延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間則還有部分剩余碳進(jìn)行緩慢的反應(yīng)。長(zhǎng)灘煤在純CO2氣氛下以10 ℃/min升溫至1 150 ℃氣化，切換CO2后反應(yīng)較迅速，失重曲線很快走平，失重完成時(shí)的殘留質(zhì)量為20.91%，氣化最大質(zhì)量變化速率為12.09 %/min。長(zhǎng)灘煤在純CO2氣氛下以10 ℃/min升溫至1 250 ℃氣化，切換CO2后反應(yīng)非常迅速，失重曲線快速走平，失重完成時(shí)的殘留質(zhì)量為24.10%，氣化最大質(zhì)量變化速率為17.16 %/min。從DTG曲線可看出，隨氣化溫度的升高，氣化階段的最大質(zhì)量變化速率增加，前2個(gè)階段的質(zhì)量變化速率差別不大。

(3)空氣氣氛燃燒TG-DTG曲線。長(zhǎng)灘煤在常壓、空氣氣氛、950 ℃燃燒失重的TG-DTG曲線如圖4所示。

由圖4可見(jiàn),長(zhǎng)灘煤在空氣氣氛下以10 ℃/min升溫至950 ℃燃燒，切換空氣后瞬間完成失重走平，反應(yīng)時(shí)間約2.5 min，殘留質(zhì)量22.66%，主要為灰分與尚未反應(yīng)完全的碳，燃燒最大質(zhì)量變化速率為27.7%/min。從圖4中還可看出，在等溫?zé)嶂胤ㄈ紵磻?yīng)中存在3個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)1個(gè)失重峰，前2個(gè)階段與CO2氣氛下等溫?zé)嶂胤ㄒ恢?，?個(gè)階段為950 ℃恒溫，對(duì)應(yīng)焦中碳與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)失重析出煙氣,失重峰值大且峰窄,表明碳的氧化非常迅速,導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)速率最大峰值的出現(xiàn)。

2.1.2常壓熱重轉(zhuǎn)化率分析

通過(guò)長(zhǎng)灘煤在常壓、950 ℃、氮?dú)鈿夥蘸涂諝鈿夥障碌膞-v-t曲線，以及常壓、950、1 150、1 250 ℃溫度、CO2氣氛下的x-v-t，考察長(zhǎng)灘煤的熱解、燃燒及不同溫度下與CO2氣化的轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。

(1)氮?dú)鈿夥諢峤廪D(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率曲線。長(zhǎng)灘煤在常壓、氮?dú)鈿夥铡?50 ℃的熱解轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖5所示。

圖5 長(zhǎng)灘煤在常壓、950 ℃、氮?dú)鈿夥盏臒峤鈞-v-t曲線Fig.5 x-v-t curve of Changtan coal pyrolysis in nitrogen atmosphere under atmospheric pressure at 950 ℃

由圖5可見(jiàn),長(zhǎng)灘煤在氮?dú)鈿夥障乱?0 ℃/min從室溫升溫至950 ℃，恒溫90 min，熱解反應(yīng)轉(zhuǎn)化率在約35 min(即350 ℃左右)開(kāi)始增大,在90 min升溫階段結(jié)束后達(dá)到恒溫階段，隨恒溫時(shí)間的延長(zhǎng)則轉(zhuǎn)化率繼續(xù)增大，恒溫90 min后轉(zhuǎn)化率達(dá)到46.65%。反應(yīng)速率存在2個(gè)峰，分別為干燥失水峰和熱解脫揮發(fā)分峰，最大質(zhì)量變化速率出現(xiàn)在約40 min時(shí)間段。

(2)CO2氣氛氣化轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率曲線。長(zhǎng)灘煤在常壓、CO2氣氛、不同溫度條件下的氣化碳轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖6所示。由圖6可見(jiàn)，長(zhǎng)灘煤在CO2氣氛以及不同溫度條件下氣化，氣化反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間時(shí)，溫度越高時(shí)所對(duì)應(yīng)的碳轉(zhuǎn)化率越高，且溫度越高則氣化反應(yīng)完成所需的時(shí)間越短。其中溫度950 ℃時(shí)所對(duì)應(yīng)的碳轉(zhuǎn)化率與另外 2 個(gè)溫度條件下的碳轉(zhuǎn)化率差別較大，達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率的時(shí)間較長(zhǎng)。長(zhǎng)灘煤的氣化反應(yīng)速率呈山峰狀變化，隨著氣化溫度的升高則峰值越大，由此可見(jiàn)氣化溫度對(duì)氣化反應(yīng)碳的轉(zhuǎn)化起到關(guān)鍵作用，即提高氣化溫度有利于加快氣化反應(yīng)速率以及縮短氣化反應(yīng)時(shí)間。

圖6 長(zhǎng)灘煤在常壓、CO2氣氛、不同溫度下的氣化x-v-t曲線Fig.6 x-v-t curve of Changtan coal gasification with CO2 under atmospheric pressure at different temperatures

(3)空氣氣氛燃燒轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率曲線。長(zhǎng)灘煤在常壓、空氣氣氛、950 ℃條件下燃燒的碳轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖7所示。

圖7 長(zhǎng)灘煤在常壓、空氣氣氛、950 ℃的燃燒x-t曲線Fig.7 x-t curve of Changtan coal burning with air under atmospheric pressure at 950 ℃

由圖7可見(jiàn)，長(zhǎng)灘煤在空氣氣氛、950 ℃下燃燒反應(yīng)較迅速，約2.5 min轉(zhuǎn)化完成并達(dá)最大碳轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)速率最大峰值出現(xiàn)在加空氣后約1 min。

2.2 加壓熱重

加壓熱重轉(zhuǎn)化率分析。通過(guò)長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、975 ℃、氮?dú)鈿夥盏膞-t曲線以及70%CO2、70%水蒸氣和空氣氣氛下的x-v-t曲線，考察長(zhǎng)灘煤半焦的熱解轉(zhuǎn)化率、氣化和燃燒轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。

試驗(yàn)對(duì)氮?dú)鈿夥障麻L(zhǎng)灘煤半焦的熱解轉(zhuǎn)化率曲線進(jìn)行研究，即長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、氮?dú)鈿夥铡?75 ℃時(shí)的熱解轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖8所示。

圖8 長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、975 ℃、氮?dú)鈿夥障碌臒峤鈞-t曲線Fig.8 x-t curve of Changtan coal semi-coke pyrolysis in nitrogen atmosphere under 2 MPa at 975 ℃

由圖8可見(jiàn)，長(zhǎng)灘煤半焦在氮?dú)鈿夥障乱?0 ℃/min從室溫升溫至975 ℃，恒溫100 min，熱解轉(zhuǎn)化率約為36.67%。轉(zhuǎn)化率從70 min(即升溫至700 ℃左右)開(kāi)始明顯增大，在恒溫階段(95 min后)隨恒溫時(shí)間的延長(zhǎng)，轉(zhuǎn)化率繼續(xù)增大，分析其原因則認(rèn)為制備半焦的溫度為650 ℃，當(dāng)熱重溫度高于半焦制備溫度后，半焦發(fā)生二次脫氣反應(yīng)，且半焦中未釋放完全的揮發(fā)分繼續(xù)釋放，造成半焦轉(zhuǎn)化率升高。

試驗(yàn)對(duì)70%CO2氣氛下長(zhǎng)灘煤半焦的氣化轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率曲線進(jìn)行研究，即長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、975 ℃與70%CO2氣化反應(yīng)的碳轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖9所示。長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、975 ℃與70% CO2氣化反應(yīng)，恒溫約120 min，氣化反應(yīng)達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)速率在通CO2后約10 min達(dá)到最大值0.027 min-1，之后逐漸降低。

圖9 長(zhǎng)灘煤半焦70% CO2氣化反應(yīng)x-v-t曲線Fig.9 x-v-t curve of Changtan coal semi-coke gasification with 70% CO2

試驗(yàn)對(duì)70%水蒸氣氣氛下長(zhǎng)灘煤半焦的氣化轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率曲線進(jìn)行研究，即長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、975 ℃下，與70%水蒸氣氣化反應(yīng)碳轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖10所示。

圖10 長(zhǎng)灘煤半焦70%水蒸氣氣化反應(yīng)x-t曲線Fig.10 x-t curve of Changtan coal semi-coke gasification with 70% steam

由圖10可見(jiàn)，長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、975 ℃下與70%水蒸氣氣化反應(yīng)，恒溫約60 min，氣化反應(yīng)達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)速率在通水蒸氣后約33 min，達(dá)到最大值0.036 min-1，之后逐漸降低。

長(zhǎng)灘煤半焦在水蒸氣氣氛下的反應(yīng)時(shí)間是CO2氣氛下的一半，水蒸氣氣氛下的最大反應(yīng)速率高于CO2氣氛下的相應(yīng)速率，說(shuō)明長(zhǎng)灘煤半焦在水蒸氣下的反應(yīng)性顯著優(yōu)于CO2氣氛。試驗(yàn)對(duì)空氣氣氛下長(zhǎng)灘煤半焦的燃燒轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率曲線進(jìn)行研究，即長(zhǎng)灘煤半焦在2 MPa、空氣氣氛、975 ℃時(shí)燃燒的碳轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖11所示。

圖11 長(zhǎng)灘煤半焦在空氣氣氛下的燃燒x-v-t曲線Fig.11 x-v-t curve of Changtan coal semi-coke burning with air

由圖11可見(jiàn),長(zhǎng)灘煤半焦在空氣氣氛、2 MPa、975 ℃條件下恒溫約20 min，燃燒反應(yīng)達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率；在通空氣后約5 min，其反應(yīng)速率可達(dá)到最大值0.12 min-1。

3 結(jié) 論

(1)長(zhǎng)灘煤在常壓、氮?dú)鈿夥铡?50 ℃條件下熱解，恒溫90 min，失重37.75%，殘留質(zhì)量62.25%，出現(xiàn)在444.1 ℃的最大質(zhì)量變化速率為1.56%/min，轉(zhuǎn)化率達(dá)到46.65%。長(zhǎng)灘煤半焦在氮?dú)鈿夥铡? MPa、975 ℃條件下恒溫100 min，轉(zhuǎn)化率從升溫至700 ℃開(kāi)始明顯增大，恒溫結(jié)束時(shí)的熱解轉(zhuǎn)化率約為36.67%。

(2)長(zhǎng)灘煤在常壓、純CO2氣氛、不同溫度下氣化，氣化反應(yīng)速率呈山峰狀變化，氣化溫度越高則氣化反應(yīng)速率的峰值越大，氣化反應(yīng)完成所需的時(shí)間越短，氣化溫度對(duì)氣化反應(yīng)起關(guān)鍵作用。長(zhǎng)灘煤半焦在70%CO2氣氛、2 MPa、975 ℃下恒溫約120 min，氣化反應(yīng)達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率。長(zhǎng)灘煤半焦在70%水蒸氣氣氛、2 MPa、975 ℃下恒溫約60 min，氣化反應(yīng)達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率。長(zhǎng)灘煤半焦在水蒸氣下的反應(yīng)性優(yōu)于CO2氣氛。

(3)長(zhǎng)灘煤在常壓、空氣氣氛下950 ℃燃燒，切換空氣后瞬間轉(zhuǎn)化完成，約2.5 min達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率，殘留質(zhì)量22.66%，燃燒最大質(zhì)量變化速率為27.7%/min。長(zhǎng)灘煤半焦在空氣氣氛、2 MPa、975 ℃下恒溫約20 min，燃燒反應(yīng)達(dá)到最大碳轉(zhuǎn)化率。