鄢康俊，刘 彦

(杭州电子科技大学理学院，浙江 杭州 310018)

0 引 言

富氧燃烧作为一种清洁燃烧技术，近年来受到国内外学者的广泛关注。燃烧气氛中，CO2和N2在物理和化学特性方面的差异造成富氧和空气之间的燃烧行为存在明显差异，导致灰熔融行为特性的改变[1]。文献[2]的研究表明，富氧燃烧条件下的灰分沉积比空气燃烧时相同氧浓度下的灰分沉积更为严重，然而，Li等[3]提出相反观点。Yang等[4]研究发现，准东高碱煤中，在氧化性气氛燃烧中的飞灰和积灰中的Na主要以NaCl的形式存在；此外，烟气中的SO2会硫化一部分NaCl，生成稳定性更高的Na2SO4。由于实验条件的多样性、煤燃烧过程中灰形成的复杂性，在富氧燃烧条件下对煤灰的熔融结渣特性尚无统一的定论，富氧条件下高碱准东煤灰的熔融热力学特性研究有待进一步探究。本文采用FactSage软件建模，对比分析不同气氛下(O2/N2和O2/CO2)，准东煤灰在灰熔融过程中的液相质量变化，固相矿物质相变，及其气相产物的生成规律。

1 模拟计算方法

1.1 计算参数

本文研究采用一种典型的高碱准东煤，简称ZD，表1、表2列出了煤灰样品的工业分析、元素分析及成分分析[5]。表1中，FCad为煤中固定碳含量，Vad为煤挥发分含量，Aad为煤灰分含量，Mad为煤中水分含量，Cad为煤中碳元素含量，Sad为煤中硫元素含量，Had为煤中氢元素含量，Oad为煤中氧元素含量，Nad为煤中氮元素含量。

表1 准东煤的工业分析和元素分析[5]

表2 准东煤的灰成分分析[5] 单位：%

煤燃烧的理论空气量计算如下：

V0=0.088 9(Cad+0.375 0Sad)+0.265 1Had-0.033 0Oad

(1)

煤燃烧的过量空气系数为：