硅钙摩尔比对准东煤燃烧过程中矿物演变及灰熔融特性的影响

摘要

选择准东高钙五彩湾(WCW)煤作为研究对象,通过改变煤灰中硅钙摩尔比(M)研究煤灰熔融特性及矿物演变的变化规律,进一步借助FactSage热力学计算软件进行矿物平衡预测。研究表明:在WCW原煤灰中,矿物CaSO_(4)演变生成低熔点矿物Ca_(2)MgSi_(2)O_(7),使得原煤灰借助灰熔融温度(AFTs)预测其结渣、玷污时出现较大偏差。对于混煤灰,当M升高至3时,相比原煤灰,其中矿物CaSO_(4)的分解提前,SiO_(2)优先与CaO反应生成熔点较低的矿物CaMgSi_(2)O_(6),进而引起混煤灰的熔点降低;当混煤灰中M升高至5时,充足的SiO_(2)会与MgO发生反应,生成高熔点矿物Mg_(2)SiO_(4),使得此时混煤灰的AFTs显著提升,改善了煤灰熔融特性。热力学计算矿物平衡结果与X射线衍射分析(XRD)结果吻合较好,吉布斯自由能结果验证了矿物演变过程的合理性。