原煤自燃倾向分析
检测项目
氧化动力学特性:
- 吸附氧量:吸附容量(mg/g)、平衡时间(min,参照GB/T212-2008)
- 氧化速率:速率常数(k,s^{-1})、表观活化能(E_a,kJ/mol)
- 临界参数:临界自燃温度(T_c,°C≥150)
热释放特性:
- 热流量测定:最大热释放率(W/g)、总热量(J/g)
- 温度响应:自热点温度(T_ig,°C≤200)、热稳定性指数(TSI)
气体产物分析:
- CO释放:生成速率(mL/g·h)、峰值浓度(ppm)
- CO2释放:累积量(mL/g)、临界氧浓度(vol%,参照ISO11357-1)
- 烃类气体:甲烷/乙烯比值(CH4/C2H4≥1.0)
水分影响评估:
- 含水率:平衡水分(wt%,≤15%)
- 干燥敏感性:水分迁移速率(g/h)
粒度分布影响:
- 粒度特征:平均粒径(mm)、细粉含量(wt%,≥30%)
- 孔隙率:总孔容(cm³/g)、比表面积(m²/g)
活化能计算:
- 氧化活化能:E_a值(kJ/mol≥50)
- 热分解活化能:Arrhenius参数(A,s^{-1})
微观结构分析:
- 官能团检测:含氧基团含量(wt%,如-OH/-COOH)
- 表面形貌:孔径分布(nm)、裂隙密度(条/mm²)
自燃倾向指数:
- 风险指数:自燃倾向指数(SI≥0.5)
- 安全性阈值:临界SI值(≤0.3)
热重分析:
- 失重曲线:起始失重温度(°C)、峰值温度(°C)
- 残余灰分:灰分含量(wt%,≤20%)
环境因素模拟:
- 温度梯度:升温速率(°C/min,2~5)
- 氧气浓度:临界氧限(vol%,≤15%)
检测范围
1.褐煤:高挥发分(Vdaf≥40%)煤样,重点检测水分迁移对氧化速率的加速效应。
2.烟煤:中低挥发分(Vdaf20~40%)煤种,侧重吸附氧容量与临界自燃温度交互影响。
3.无烟煤:低挥发分(Vdaf≤10%)样品,核心评估孔隙结构对热释放的抑制作用。
4.高硫煤:硫含量(St,d≥3%)煤样,重点分析硫化物氧化引发的自热点温度降低。
5.低阶煤:高灰分(Ad≥25%)煤类,检测灰分包裹对活化能计算的干扰。
6.洗选煤:精煤产品(灰分Ad≤10%),评估洗涤残留水分对CO释放速率的贡献。
7.露天储煤:堆场表层煤样,聚焦环境温湿度变化对临界氧限的影响。
8.铁路运输煤:振动压实煤堆,检测粒度分布与热稳定性关联。
9.煤泥:细粉含量≥50%样品,重点分析细颗粒氧化导致的快速热积累。
10.进口动力煤:高热值(Qnet,ar≥5500kcal/kg)煤种,评估长距离运输中自燃倾向指数波动。
检测方法
国际标准:
- ISO11357-1:2023差示扫描量热法测定氧化热释放
- ASTME2550-21煤低温氧化动力学测试方法
- ISO1928:2020煤自燃倾向气体产物分析规程
国家标准:
- GB/T212-2008煤工业分析方法(含水率测定)
- GB/T476-2008煤吸附氧容量测定规范
- GB/T1573-2018煤自燃倾向临界温度测试方法
(方法差异说明:GB/T1573-2018采用恒定升温速率测定T_c,而ISO11357-1使用动态扫描;ASTME2550-21规定氧浓度控制为阶梯式,GB/T476-2008则为连续流模式)
检测设备
1.恒温氧化试验箱:THERMOX-500型(温度范围20~300°C,精度±0.5°C)
2.差示扫描量热仪:DSC-8000型(热量测量范围0~100mW,分辨率0.1μW)
3.气相色谱仪:GC-2010Plus型(检测限:CO0.1ppm,CO20.05ppm)
4.热重分析仪:TGA-550型(称重精度±0.01mg,升温速率0.1~100°C/min)
5.活化能计算系统:AJianCeV-200型(数据处理速度100样本/h,误差±2%)
6.氧吸附测定装置:OXY-METER型(压力范围0~10MPa,流量控制±1mL/min)
7.粒度分析仪:PARTISIZE-3000型(测量范围0.1~3000μm,重复性±0.5%)
8.水分迁移测试仪:HYDRO-SCAN型(湿度控制10~95%RH,精度±1%)
9.红外热像仪:THERMAL-PRO型(温度分辨率0.05°C,视场角30°)
10.孔隙率测定仪:PORO-MASTER型(孔径分析0.35~500nm,BET法)
11.气体流量控制器:FLOW-CONTROL型(流量范围0.1~100L/min,精度±0.5%)
12.数据采集系统:DATA-LOG-X型(通道数32,采样率100Hz)
13.煤样粉碎机:CRUSH-100型(粒度输出<0.2mm,功率1.5kW)
14.恒湿环境舱:HUMID-CHAMBER型(温度-20~80°C,湿度10~98%RH)
15.光谱分析仪:SPJianCeRA-ANALYZER型(波长范围200~2500nm,分辨率0.1nm)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
检测周期:7~15工作日,可加急。
资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
非标测试:支持定制化试验方案。
售后:报告终身可查,工程师1v1服务。