煤炭在我国的能源消费中占据最大比例,煤炭利用过程中产生的污染物对环境造成了很大的影响,研究并推广煤炭清洁高效利用技术迫在眉睫且意义重大。目前国内外煤热解研究多关注挥发分较高的烟煤和褐煤。低挥发分煤炭在我国的储量丰富,但是由于不易点燃等原因,应用范围较为狭窄。为了探究多少挥发分的煤炭适合用于煤热解分级利用,研究低挥发分煤炭的热解特性及其热解产物,为其多联产的可能性提供参考数据。本文选取挥发分含量较低的钱家营矿、明信矿、牛山矿煤样分别进行了管式炉热解实验。煤样的粒径分别为<75μm、75～150μm和150～300μm,在600、800、1000、1200℃温度条件下N2氛围下进行热解,分析低挥发分热解时,煤炭粒径、热解温度以及原煤的理化特性对热解半焦、焦油、气体的生成规律、产物特性的影响。热解终温的变化对煤热解半焦失重率有重要影响;原煤的挥发分含量越高,半焦的失重率水平明显较高;煤粒径的大小差异对半焦的失重率没有造成明显影响。相同条件下,样品的颗粒越大(或半焦的热解温度越高),着火温度、燃尽温度以及最大燃烧速率温度也越高,综合燃烧指数越低,不易燃烧;原煤的挥发分含量较低时,在热解反应之后半焦的可燃性更差,不太适合用于燃烧用途。原煤的挥发分含量越高,热解温度越高,热解产生的焦油中偶数碳原子数所占的比例更高,奇偶振荡现象越明显。原煤的挥发分含量越高,热解温度越高,更容易形成碳原子数较大的焦油分子,多环芳烃的比例越高。在600℃条件下热解时,热解气的析出速率在最开始时达到最大值,随着热解反应的进行,热解气的析出速率逐渐降低,析出的速率曲线趋于平缓。在800℃条件下热解时,在50～100s之间热解产生的煤焦油在高温条件下二次热解产生气体。随着热解温度的进—步升高,在1000和1200℃条件下,有更多的热解焦油在炉内发生了二次热解产生大量的气体。主要测量了 H2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2这7种主要的热解气成分。随着热解温度的升高,H2和CO含量增加,CH4和CO2含量降低;在热解温度较低时,产生较多的C2H6;随着热解温度的升高,热解气中开始产生C2H2;热解气中C2H4随温度的变化不明显。在600～1200℃区间,随着热解温度的升高,半焦和焦油的产率下降,热解气的产率增加。较低温度条件下,原煤的挥发分越高,焦油的产率越高。随着煤粒径的增大,热解气的产率没有明显变化规律,焦油的含量减少。