张昀朋，丁 华,2，白向飞,2

(1. 煤炭科学技术研究院有限公司 煤化工分院，北京 100013；2. 煤炭资源开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013)

0 引 言

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭是我国重要的能源和化工原料。神东煤田作为世界七大煤田之一，煤炭地质储量达2.236×108t[1]，煤质优良，具有“三低一高”的特点，即低灰、低硫、低磷、高发热量，在气化领域表现出较大的竞争力[2-3]。但神东煤的灰熔点普遍较低，黏温特性波动性大且易于结渣，造成气化炉堵渣和腐蚀等问题[4]。

对于液态排渣气化炉中的堵渣等问题，需要对煤灰熔融性和高温熔渣黏温特性进行综合评价以筛选煤种或混配来解决。煤中的矿物质已经确定的超过125种[5-6]，有超过100种为次要矿物或痕量矿物。煤中常量矿物主要有高岭石、伊利石、方解石、黄铁矿、石膏和石英等，按照来源可分为3类：原生矿物质、次生矿物质和外来矿物质[7]。煤中的无机矿物在高温下生成金属和非金属的氧化物和盐类[8]，通常把煤灰成分用SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、Na2O、K2O、SO3和P2O5等多种氧化物来描述，并分为酸性氧化物(SiO2、TiO2、Al2O3)和碱性氧化物(Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O)。气流床气化炉的操作温度很高，炉内平均温度可达1 300 ℃以上[9]。煤灰各成分的含量不同造成煤灰黏度呈现很大差异。目前液态排渣气化炉通常要求煤灰熔融温度小于1 350 ℃，在气化炉操作温度区间内要求煤灰黏度小于25 Pa·s，一般为2～25 Pa·s[10]。

关于煤灰黏温特性国内外学者已经做了很多研究，REID和COHEN[11]通过总结煤灰黏温测试的结果，提出在给定温度下灰黏度关于硅百分数的函数。……