于志浩，金晶，刘敦禹，侯封校，杭伊煊，张瑞璞，翟中媛

（1 上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093；2 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海200093；3 上海锅炉厂有限公司，上海200245）

近年来，煤炭消费在中国能源生产中仍然占据着主导地位[1]。由于燃煤电厂具有灵活性与广泛适用性，煤炭在未来多年内都将是我国的主要能源燃料[2]。新疆准东地区煤炭资源丰富，已探明储量达3900亿吨，是世界最大的综合性整装煤田[3]。准东煤具有反应性高、可燃性好、灰分低、热值高等优点，是良好的动力用煤，在发电与煤化工行业得到了广泛利用[4]。

然而，准东煤田作为海洋性沉积性煤田，成煤时期与自然地理环境比较特殊。准东煤中的原生矿物内含有大量的Na 和Ca，其含量远高于现有的动力用煤[5]。煤中的高Na 和Ca 含量导致燃准东煤锅炉的传热面产生大量灰沉积和结渣，降低热效率，进而引起炉内堵塞和爆管，造成巨大的经济损失[6]。这严重限制了准东煤高效安全的利用，因此了解并解决准东煤结渣与灰沉积问题非常重要。

一般认为，煤中的酸性氧化物如Al2O3和SiO2能够提高灰分的熔点，而碱性氧化物如CaO 和Na2O 会降低灰分的熔点[7]。Yao 等[8]认为煤中的高Na含量是导致严重灰沉积的直接原因。Song等[9]发现准东煤灰中的Ca和Na在燃烧过程中极易形成低熔点的Na2SO4-CaSO4化合物盐。Na2SO4熔点相对较低，能够进入气相随着烟气流动并附着在后续受热面上，形成黏性较大的黏层，并捕获烟气中的灰分颗粒造成更严重的沉积[10]。……