循环流化床燃烧技术是洁净煤技术,循环流化床锅炉的发展规模和容量日趋增大,其设计和运行的两个关键问题为物料平衡和热量平衡,热量平衡同物料平衡极其相关,物料平衡更基础。循环流化床内的物料平衡与给煤粒度分布、煤的一次破碎特性、二次破碎特性、分离器性能和运行参数有关。本文针对不同煤质,通过实验,深入研究煤的一次破碎特性,为进一步分析和预测循环流化床锅炉的物料平衡和热量平衡及其运行性能提供理论依据。由于煤的一次破碎主要是由于颗粒在加热过程中挥发分析出所产生的挤压应力和由于温度不均所产生的热应力所导致的,而且煤在实际循环流化床锅炉中的一次破碎实验操作复杂且实验现象难于观察,所以本文在管式炉中研究燃煤的一次破碎特性,通过转动自制金属煤网考虑循环流化床中煤粒的运动,实验研究了烟煤、贫煤、无烟煤和煤矸石破碎形式的差异,分析了煤种、煤粒径、炉膛温度、加热气氛及脱去水分和挥发分对煤粒一次破碎特性的影响。实验发现：烟煤颗粒遵循环核分层破碎；贫煤和无烟煤既有表面破碎也有中心破碎,且存在少数颗粒因热爆性而迅速爆裂为细小颗粒；煤矸石则沿着颗粒层面发生破碎,破碎后产生一些碎片。研究表明,煤质对于一次破碎特性的影响较大,随着干燥无灰基挥发分含量的增加破碎后的平均粒径呈增加的趋势,随着灰分和固定碳含量的增加破碎后的平均粒径先增大后减小。煤粒的破碎随着颗粒粒径的增大和炉膛温度的升高而变得剧烈；加热气氛对于矸石的破碎影响不大,其他煤粒在燃烧气氛下的破碎比惰性气氛下的破碎剧烈；依据大量实验结果,本文建立了包含颗粒粒径、炉膛温度和挥发分含量的破碎后的颗粒平均粒径与破碎前的平均粒径的关联式,并通过与有关文献中其它煤质(煤矸石和韩国五种无烟煤)实验结果的比较,进一步验证了此关联式的精确性,得到了较好的结果,关联式具有普遍性。