宋明光,王群英,岳益锋,陈仕国

(华电电力科学研究院,浙江杭州 310030)

0 引 言

煤灰熔融行为及黏温特性是煤炭气化和燃烧的重要指标[1],如燃煤电厂锅炉中的结渣、结灰问题[2],工业气化炉中的灰渣熔融及流动性问题[3]。另外煤灰的高温熔融特性还与近年来兴起的煤灰制备微晶玻璃、玻璃陶瓷等新型利用方式[4-5]直接相关。因此如何采取有效的技术手段快速准确预测煤灰在高温下的熔融行为及黏温特性是当前研究热点。目前已有多种灰熔融行为的经验判断方法,如角锥法[6]、热机械分析TMA法[7]、结渣经验指数[8]等。但由于煤种差异、煤炭燃烧利用工艺、参数等不同造成煤灰中矿物组成及煤灰成分复杂,上述方法均存在精确度不高、耗时长等问题。

FactSage是化学热力学领域中世界上完全集成数据库最大的计算系统之一,创立于2001年,是FACT-Win和ChemSage两个热力学软件包的结合[9]。FactSage热力学软件的本质是将热力学模型和计算原理与计算机强大的数值计算和处理功能相结合,对不同状态下体系热力学函数、热力学平衡状态相图、复杂体系多元多相平衡等进行评估和模拟计算,因此可对各种组成的灰渣在高温下的状态、性质等进行预测。廖敏等[10]研究高温条件下不同温度段煤灰熔融过程的物相变化规律时采用了Fact-Sage计算软件中的Equilib模型进行数值计算,结果表明计算结果与试验结果基本一致。王洋等[11]、麻栋等[12]、宋维健等[13]、刘硕等[14]研究结果均表明运用FactSage软件研究煤灰的熔融特性及黏温特性能获得满意的结果。……