无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性

文章编号:0253⁃2409(2013)01⁃0001⁃08　收稿日期:2012⁃08⁃12;修回日期:2012⁃10⁃17㊂　基金项目:中国科学院战略性先导科技专项(XDA 07050100);中国科学院知识创新工程方向(KGCX 2⁃YW⁃320)㊂无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性杨　鑫1,2,黄戒介1,房倚天1,王　洋1(1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原　030001;2.中国科学院大学,北京　100049)摘　要:通过烧结特性实验研究了无烟煤流化床气化飞灰在 近灰熔点”处的烧结特性,并利用X 射线衍射分析(XRD )进行了结晶矿物质和玻璃相的定量分析以研究其烧结机制㊂结果表明,飞灰中矿物质间的相互转化控制着其结渣特性㊂由于铁㊁钙和镁等碱性组分的部分富集,飞灰的灰熔点与原煤相比要低;在低于灰熔点DT 100~200℃附近,由于长石类矿物质的转变熔融形成了具有黏结性的液相,灰样发生液相烧结导致收缩变形而结块;大部分的钙和铁等助熔组分赋存于玻璃相中提高了其浓度,且在热处理过程中它们并未发生析晶行为,从而促进灰样的烧结致密化过程,进一步使得飞灰的结渣倾向增强㊂关键词:飞灰;流化床气化;结渣特性;矿物质;玻璃相;定量分析中图分类号:TQ 544 文献标识码:ASlagging characteristics of fly ash from anthracite gasification in fluidized bedYANG Xin 1,2,HUANG Jie⁃jie 1,FANG Yi⁃tian 1,WANG Yang 1(1.Institute of Coal Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Taiyuan 030001,China ;2.University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China )Abstract :An experimental procedure was tested for studying the sintering and fusion characteristics of fly ash from anthracite fluidized bed gasification at the temperature approaching the ash deformation temperature (DT ),and the slagging characteristic was investigated.The quantitative analysis on the composition of crystalline mineral matter and the amorphous phases in the thermal treated ash was carried out using X⁃ray diffraction analysis (XRD ).Experimental results show that the slagging tendency of fly ash is related to the transformation of minerals.AFTs of fly ash are lower than those of original coal due to higher contents of Fe ,Ca ,and Mg.The formation of melting matrix causes a liquid⁃phase sintering at 100~200℃below the DT ,which leads to a shrinkage deformation and clinkering due to the formation and transformation of feldspar that plays a glue ’role in sintering.A great amount of Ca and all of Fe are found in the glass phase ,which improves the amorphous phase in concentration.These fluxing components in the glass phase that do not crystalize during thermal treatment can promote the densification process of sintering and the slagging or agglomeration tendencies.Key words :fly ash ;fluidized bed gasification ;slagging characteristics ;minerals ;glass phase ;quantitativeanalysis 煤转化技术作为洁净煤炭技术的核心是解决能源与环境问题的重要途径,其中,流化床气化技术具有煤种适应广,炉内固硫和生成氮化物少等优点,是煤转化技术发展的重要方向[1~3]㊂但是由于流化床反应器内的混合均匀特性以及炉内操作温度比气流床低,流化床气化炉的碳转化率低于气流床的碳转化率㊂其中,主要原因之一是气化炉顶的飞灰残碳损失[4,5]㊂为提高碳利用率,有必要采用高温气化方法使飞灰返回气化炉再气化㊂为此,研究飞灰气化过程中灰熔融和烧结特性对预防结渣和正常气化操作具有重要意义㊂飞灰的结渣特性对于气化炉的设计和操作参数的确定十分重要,如操作温度㊁氧煤比等㊂煤灰的结渣一般认为是由于煤灰颗粒间的烧结和熔融作用下形成的,也即液相存在下黏性流机制的烧结是引起结渣物形成的主要原因[6~8]㊂低温阶段煤灰颗粒间主要发生固相烧结,此时颗粒间致密化并不明显,形成强度小的烧结㊂当温度升高后,颗粒自身表面的软化或者由其他颗粒的熔融充当煤灰颗粒间发生液相烧结的黏结剂,随着液相流动,颗粒发生滑动㊁旋转㊁重排,烧结体迅速致密化,形成了强度大的烧结体,此过程在低于煤灰熔点下也能够发生[8,9]㊂因此,尽量避免大量的液相烧结发生是确保气化炉内高温气化与固态排渣同时顺利进行的前提,也是 近灰熔点”处固态排渣式气化炉内操作温度等参数确定的重要因素㊂Llorente 等[10]对比使用五种不同方法预测了生物质灰在流化床燃烧条件下的结渣倾向,同时在鼓泡流化床中试装置中进行验证㊂研第41卷第1期2013年1月燃　料　化　学　学　报Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol.41No.1Jan.2013究结果表明,压解分类的方法对于大部分生物质灰具有较好的结渣倾向预测㊂乌晓江等[11]对高灰熔点煤的实验室规模固态排渣式气流床气化特性进行了系统研究,在低于灰熔点100~200℃下操作,熔融灰占总灰渣量很小㊁结渣倾向较弱,难发生结渣和排渣口堵渣㊂占旺兵等[12]将管式电炉热处理所得灰渣与气化炉灰渣作对比,考察两者表观形态㊁内部微观结构和结晶矿物质组成,并认为采用管式电炉研究气化炉中煤灰结渣特性具有一定的可行性㊂李风海等[13]对晋城无烟煤流化床气化炉内结渣进行了研究,认为低熔点共融物铁尖晶石和钙长石等的形成是引起结渣的主要因素㊂对于流化床气化飞灰,其结渣特性的研究报道很少,而且飞灰中含有一定量的玻璃相无定形物㊂玻璃相无定形物具有与结晶矿物质不同的烧结行为,结渣特性与煤灰不同㊂因此,本实验通过对飞灰的熔融和烧结特性分析来研究其结渣特性,对烧结实验中气化飞灰在 近灰熔点”处结晶矿物质和玻璃相的转变利用定量XRD 方法进行分析,探讨 近灰熔点”处飞灰烧结的机制,为飞灰再气化技术提供理论基础㊂1　实验部分1.1　实验原料煤样:选用的原料煤为晋城无烟煤和阳城无烟煤㊂将两种煤样破碎研磨至0.178mm以下,分别记作C JC㊁C YC㊂飞灰样:选用在1000~1100℃, 1MPa操作条件下灰熔聚流化床气化炉旋风分离器排出飞灰,分别记作F JC㊁F YC㊂分别使用两种方法制备气化飞灰的灰样㊂第一种方法:将气化飞灰按照GB/T1574⁃2007,将各样品放进马弗炉中在30min内缓慢升温至500℃,并保持0.5h,然后升温至(815±10)℃,保持2h,取出后于空气中放置约5min,然后放入真空干燥箱在105℃下干燥36h,将干燥的样品密封,即得国标氧化条件下的灰样㊂第二种方法:利用固定床反应器在水蒸气气氛下将气化飞灰进行再气化,气化温度为900℃㊂当飞灰中碳转化完全时停止气化(碳转化率≥99.9%),惰性气氛下冷却至室温,然后放入真空干燥箱在105℃下干燥36h,即得各气化灰样㊂使用Leco⁃sc⁃444定碳定硫仪对气化后飞灰中残碳含量标定,确定气化时间㊂通过对比两种制备方法灰样的熔融特性,说明GB/T1574⁃2007方法制备的飞灰灰样用于气化飞灰结渣特性研究的可行性㊂由于国标氧化制备方法和水蒸气气化方法制备灰样的变形温度基本一致,变形温度之间差别在10℃以内(软化温度和流动温度均大于1500℃)㊂因此,按照GB/T1574–2007方法制取的氧化条件下的飞灰灰样用于其结渣特性研究具有一定的可行性㊂1.2　煤质分析原煤和飞灰的工业分析㊁元素分析㊁灰成分分析和灰熔点测定分别按照国标GB212⁃91㊁GB476⁃91㊁GB/T1574⁃2007和GB/T219⁃2008进行,其中,灰熔点在弱还原气氛下测定㊂工业分析和元素分析见表1㊂表1　原煤和飞灰的工业分析和元素分析Table1　Proximate analysis and ultimate analysis of the coal and fly ash(air dried basis)SampleProximate analysis w/%M A V FCUltimate analysis w/%C H O*N SC JC0.8421.327.6970.1570.672.593.350.820.41F JC0.8340.911.4356.8354.371.182.140.420.15C YC1.1822.167.5769.0970.164.391.110.380.62F YC0.2541.780.9457.0354.500.942.080.320.13 *by difference1.3　飞灰灰样的烧结特性采用管式电炉结合渣样压解分类的方法研究灰样的烧结特性[10,12,14,15]㊂取灰样2g左右保持松散状态放置于灰皿上,在管式电炉内弱还原气氛下,将灰样按照15℃/min(600℃前)和5℃/min(600℃后)的升温速率进行处理㊂达到指定温度后(F J C 995~1395℃㊁F YC970~1470℃,每间隔100℃确定一温度点),停留5min迅速将灰样取出,并在去离子冰水中淬冷,防止缓慢冷却过程发生结晶矿物质晶型转变,然后放入真空干燥箱在105℃下干燥36h㊂1.4　表观形貌分析采用美国FEI,NavaNano430型扫描电镜(SEM)分析 近灰熔点”附近热处理灰样的表观形貌,测试电压5kV㊂1.5　XRD定量分析2　燃　料　化　学　学　报第41卷X 射线衍射采用德国Bruker 公司D 8Advance 衍射仪;衍射条件,Cu 靶㊁管电流40mA ㊁管电压40kV ㊁5°~85°扫描㊁扫描步进0.02°㊁扫描速率1°/min ㊂矿物质组成定量分析方法[16~18]:按4∶1的质量比添加氧化锌标样使其在灰样中占20%并混合均匀;定性分析灰样中的物相;基于Rietveld 全谱拟合法,将定性分析物相参数输入Rietveld 分析软件,多次调整初值,然后迭代计算,当软件计算谱图与实际测定谱图吻合较好时,程序迭代计算结果即为煤灰中结晶矿物质组成;按照氧化锌20%的质量分数,计算各结晶矿物质在热处理后灰样中的质量分数㊂分析结果包括物相的含量和拟合精修谱图㊂图1和表2对晋城和阳城无烟煤飞灰的灰样分别在五种不同温度处理后其结晶矿物质组成定量分析㊂图1举例说明了1195℃下热处理晋城无烟煤飞灰灰样的实验谱图和拟合计算谱图间的对比,两者吻合的较好㊂表2为不同热处理温度下灰样的结晶矿物质定量分析结果及其误差㊂误差以绝对值表示,且只保留一位有效数字;13.5(6)表示结晶矿物质定量分析结果为13.5%的含量,误差为±0.6%,2.9(2)表示结晶矿物质定量分析结果为2.9%的含量,误差为±0.2%㊂图1　XRD 实验谱图和拟合计算谱图对比Figure 1　Comparison of observed XRD trace (top )andcalculated trace (bottom )for a typical ash sample (F JC 1195℃)表2　Rietveld 全谱拟合法下热处理灰样的结晶矿物质组成Table 2　Mineralogy of heat treated ash from fly ash by Rietveld method Mineral F JCF JC F JC F JC F JC 815℃1095℃1195℃1295℃1395℃F YC F YC F YCF YCF YC815℃1170℃1270℃1370℃1470℃Mullite 13.5(6)15.5(5)17.1(6)24.5(8)24.3(0)22.2(6)23.4(7)28.0(6)27.0(8)29.0(7)Quartz 2.9(2)2.9(2)1.0(1)1.3(2)0.6(2)1.3(3)0.4(1)0.6(1)0.00.0Anorthite 5.0(5)4.9(4)4.2(3)0.00.03.3(3)3.5(3)3.5(5)0.00.0Albite0.00.00.04.7(5)0.00.00.00.00.00.02　结果与讨论2.1　飞灰的灰熔融特性表3为原煤和飞灰灰成分分析和灰熔点㊂表3　原煤和飞灰的灰成分分析和灰熔点Table 3　Ash chemical composition and AFTs of the coal and fly ashSample Ash chemical composition w /%SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgOSO 3K 2O Na 2O P 2O 5TiO 2AFT t /℃DTSTC JC 46.5543.962.391.570.540.880.950.621.041.491470>1500F JC45.5641.663.523.240.930.421.240.850.721.611395>1500C YC 45.6644.562.271.180.520.691.730.780.621.86>1500>1500F YC 45.3342.643.432.780.890.331.280.780.751.681475>1500note :AFT :ash fusion temperature ;DT :deformation temperature ;ST :softening temperature ;flow temperature (>1500℃)is notshowed in the chart 由表3可知,两种无烟煤加压流化床气化飞灰中的铁㊁钙和镁含量略高于原煤,硅㊁铝和硫的含量与此相反;钾㊁钠和磷的含量则与原煤种类有关㊂这些元素在飞灰中的分布与其在原煤中的赋存形式㊁挥发性和流化床的分级作用有关[19,20]㊂由于飞灰颗粒的粒径较小,来源于原料煤中部分较小的煤粒以及部分粗煤粒在热解㊁燃烧和气化过程中破碎产生的细煤,所以铁㊁钙和镁等的富集可能是这些元素在细煤粒中的相对含量高以及其在气化中的部分挥发,沉积到飞灰颗粒表面共同作用的结果;硅和铝是难气化元素,主要在底灰中富集,所以在飞灰中的含量相对低;钾㊁钠和磷在飞灰中的分布可能也是这两种原因共同作用的结果;同时在流化床的分级作用下粒径小和密度小的颗粒集中于飞灰中㊂飞灰和原3第1期杨　鑫等:无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性煤的灰熔点均较高,软化温度大于1500℃;同时两种无烟煤飞灰的灰熔点与原煤相比略低㊂原煤和飞灰灰熔点的差异主要是由两者灰组成不一致导致的㊂离子势低的碱性组分易使多聚体解离,降低灰熔融温度;离子势高的酸性组分易形成多聚体而提高灰熔融温度㊂通过原煤和飞灰的酸性组分加和分析,两种无烟煤流化床气化后飞灰的总酸含量要低于原煤的总酸含量,这也是飞灰的灰熔点要低于原煤灰熔点的原因㊂ 原煤中灰成分的赋存形式和挥发性的差异以及流化床的分级作用导致无烟煤气化飞灰中酸性组分的减少和碱性组分中铁㊁钙和镁等的部分富集,而引起飞灰熔点降低,结渣倾向与原煤相比可能会增强㊂2.2　飞灰的烧结特性灰样经过热处理后,由于发生烧结以及冷却过程中的固化,使得烧结的灰样具有一定的强度,所以可以将处理后的灰样分为以下五种类型[10,14,15],具体见图2和图3㊂粉末状态①为未烧结灰样,灰样保持松散粉末状态或轻压成粉末状态;粉末状态②为易压解㊁轻微烧结灰样,用手指轻压成小块;粉末状态③为可压解㊁轻度烧结灰样,用手指大力压成小块;粉末状态④为难压解㊁严重烧结灰样,灰样强度大㊁压不碎,已发生部分熔融,收缩明显;粉末状态⑤为熔融严重,收缩的厉害,内部膨胀形成孔洞㊂在粉末状态③~④之间,灰样已经形成了部分的液相,发生了液相烧结,形成了强度大的烧结体㊂为了进一步减小上述方法中的主观误差,通过制作灰锥样,在灰熔点仪内,同样的条件下处理灰样并保存图片㊂由于煤灰液相烧结的发生带来了灰锥的收缩,通过动态观察上一步确定的结块温度区间(粉末状态③~④)灰锥的图像,当灰锥形貌发生明显收缩时灰样大致上形成了部分液相,发生了液相烧结,并开始结块㊂不同温度处理后灰样烧结特性实验结果见表4㊂由表4可知,经过不同温度下的热处理,灰样的强度和颜色发生了变化,并且伴随着收缩变形;在灰样分类③~④之间,灰样的颜色从棕色转变成了灰色,形成了强度突然增大和收缩明显的灰样,这是由于此温度区间内矿物质转变,形成了液相,发生了液相烧结,导致灰样颜色由棕色到灰色的明显变化㊁收缩和颗粒重排形成了强度大的烧结体㊂通过对灰样分类③~④温度区间下由灰锥收缩图像的进一步确认可知,两种无烟煤飞灰因发生液相烧结,灰样明显收缩的温度分别在1300℃和1320℃附近,比其变形温度要低100~200℃㊂图2　压解后热处理灰样的类型Figure2　Classification of heat treated ashafter manual disintegration(F YC):OA:original ash before heat treatment;A:1070℃;B:1170℃;C:1270℃;D:1370℃;E:1470℃(A:classified type①;B:classified type②;C:classified type③;D:classified type④;E:classified type⑤)表4　飞灰烧结特性实验Table4　Sintering characteristics of fly ash Sample t/℃Classification ColorF JC995①light yellowF JC1095①light yellowF JC1195②brownF JC1295③brownF JC1395④grayF YC970①light yellowF YC1070①light yellowF YC1170②brownF YC1270③brownF YC1370④grayF YC1470⑤gray 因此,在低于变形温度100~200℃附近可能由于生成低熔点熔体导致煤灰发生液相烧结生成形成一定强度的结渣物[6];采用手指压解灰样分类结合收缩判断的方法研究,飞灰的烧结特性具有一定的可行性㊂2.3　飞灰的烧结2.3.1 近灰熔点”热处理灰样的结晶矿物质变化分别选取了 近灰熔点”附近的热处理灰样进行X射线衍射分析㊂由表2可知,飞灰中主要结晶矿物质为莫来石(3Al2O3㊃2SiO2)㊁石英(SiO2)㊁钙长石(CaAl2Si2O8)和钠长石(NaAlSi3O8)㊂将各结晶矿物质含量变化和总结晶矿物质含量变化绘图,具体见图4㊂4　燃　料　化　学　学　报第41卷图3　不同类型压解后热处理灰样放大200倍的SEM照片Figure3　200×scanned image of classified heat treated ash after manual disintegration(F YC ash sample)A~E:classification based on ease of disintegration 由图4(a)可知,莫来石含量随着热处理温度的升高先上升后趋于平缓㊂莫来石在飞灰结晶矿物质中占大部分,阳城飞灰热处理灰样中莫来石含量高于晋城飞灰热处理灰样,这与两者的灰熔点规律一致㊂在灰样中未检测出高岭石和伊利石,飞灰灰样中莫来石的含量在 近灰熔点”附近上升,是玻璃相中的无定形物Al2O3和结晶矿物质中的石英或者无定形SiO2转化而来[21~23]㊂由图4(b)可知,石英含量随着温度升高逐渐下降直至消失,石英的转变是其与无定形物Al2O3作用形成莫来石或者自身的高温转变而导致的[23]㊂由图4(c)可知,长石含量先基本保持不变,后下降直至消失,长石类结晶矿物质含量下降直至消失的温度区间与对应灰样发生液相烧结和变形的温度十分吻合;这说明长石类矿物质高温下的转变形成熔融相,从而转移至玻璃相无定形物中是晋城飞灰和阳城飞灰的灰样烧结熔融的主要原因㊂由图4(d)可知,结晶矿物质总含量先上升后下降㊂值得注意的是,不同温度热处理下的灰样中并未检测到含有铁的结晶矿物质,这说明飞灰灰样中的铁分布于玻璃相中;含铁的玻璃相组成成分并未在热处理的灰样中析晶㊂综合分析得到,矿物质中莫来石的高含量导致了两种飞灰具有较高熔融温度;在低于变形温度100~200℃附近,灰样的液相烧结是由于此温度区间下长石类矿物质发生转变形成熔融相,转移至玻璃相无定形物中,从而促进了颗粒间的烧结,使得灰5第1期杨　鑫等:无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性　样的压解强度增大和引起收缩变形㊂灰样在此温度区间的颜色变化也可能是此原因导致的[15,18]㊂图4　不同热处理温度下灰样中的结晶矿物质变化Figure 4　Crystalline changing at different heat treated temperatures of samples :for JC fly ash ,t 1:815℃;t 2:1095℃;t 3:1195℃;t 4:1295℃;t 5:1395℃;for YC fly ash ,t 1:815℃;t 2:1170℃;t 3:1270℃;t 4:1370℃;t 51470℃!:JC fly ash ;,:YC fly ash2.3.2 近灰熔点”处热处理灰样的玻璃相变化由于飞灰中的灰分不仅含有结晶矿物质,而且包括大量的无定形玻璃相,玻璃相的含量及其组成对飞灰气化过程中的液相烧结也起着重要作用㊂玻璃相的总含量等于总灰量与总结晶矿物质含量的差值;玻璃相的组成等于总灰组成与各结晶矿物质灰组成之和的差值[16~18]㊂ 近灰熔点”处灰样中玻璃相无定形物的组成及其总含量变化见图5㊂图5(a )~(d )分别表示CaO ㊁Fe 2O 3㊁Al 2O 3和SiO 2在玻璃相无定形物中的含量变化,并与它们在初始灰样中的含量作对比㊂由图5(a )可知,钙并未完全以钙长石的结晶矿物质形式存在,大量的钙存在于无定形物中,热处理过程中CaO 基本上没有发生再次析晶,而结晶矿物质中的钙长石在 近灰熔点”附近的转变熔融使得CaO 在玻璃相无定形物中的含量上升㊂由图5(b )可知,Fe 2O 3在无定形物中的含量始终高于其在灰样中的含量,含量变化的波动主要是由于总玻璃相含量变化所导致的㊂由于玻璃相中助熔元素组成的无定形物析晶行为可以引起液相烧结中致密化过程的滞后,转移至更高的温度区间发生[7,8,24],所以玻璃相中更高浓度的CaO 和Fe 2O 3两者未析晶行为使得灰样的液相烧结致密化过程提前,也即促进了烧结的发生使得飞灰的结渣倾向增强㊂由图5(c )可知,Al 2O 3在无定形物中的含量始终低于其在灰样中的含量,且随着温度的升高逐渐降低㊂这是由于结晶矿物质中含有大量的莫来石,并且在温度升高过程中无定形Al 2O 3参与反应生成更多的莫来石,进一步减少其在玻璃相中的含量,尽管过程中也有少量的长石类矿物转化为Al 2O 3㊂由图5(d )可知,SiO 2的含量及其变化趋势正好与Al 2O 3的情况相反㊂这是热处理过程中石英和长石类矿物中的SiO 2转变和莫来石生成消耗SiO 2共同作用的结果㊂由图5(e )中可知,灰样中玻璃相无定形物的含量在65%~80%,随着温度的升高玻璃相的质量分数先下降后升高㊂6　燃　料　化　学　学　报第41卷图5　不同热处理温度下灰样中无定形物中各成分含量和总无定形物含量的变化Figure 5　Changing of ash composition content in glass phase and amorphousglass content in ash at different heat treated temperature of samples :for JC fly ash ,t 1:815℃;t 2:1095℃;t 3:1195℃;t 4:1295℃;t 5:1395℃;for YC fly ash ,t 1:815℃;t 2:1170℃;t 3:1270℃;t 4:1370℃;t 51470℃!:JC fly ash ;,:YC fly ash 由此可知,无定形物组成的变化与结晶矿物质间的转变相关㊂大量的钙和铁赋存于飞灰灰样的玻璃相中,而且在无烟煤飞灰灰样 近灰熔点”热处理过程中玻璃相中的钙和铁并未析晶,使得灰样的液相烧结致密化过程提前促进了烧结的发生,从而可能增强飞灰的结渣倾向㊂3　结　论与原煤相比,无烟煤经过流化床气化后飞灰的灰熔融特性和烧结特性发生了变化㊂由于原煤中灰成分的赋存形式和挥发性的差异以及流化床的分级作用导致铁㊁钙和镁等碱性组分在飞灰中富集,降低其灰熔点,使得飞灰的结渣倾向与原煤相比增强㊂飞灰灰样在低于灰熔点100~200℃附近能够发生液相烧结导致灰样收缩变形从而结块,此时灰样颜色也从棕色转变为灰色发生明显变化㊂ 近灰熔点”处热处理飞灰灰样的结晶矿物质定量分析表明,结晶矿物质与玻璃相之间的相互转变决定着其烧结过程,长石类结晶矿物质的转变直至消失的温度区间与烧结特性实验中灰样发生液相烧结而结块的温度区间吻合,说明了其转变消失形成的熔融相是引起灰样发生液相烧结的主要原因;同时大量的钙和铁赋存于玻璃相中提高了其在玻璃相中的浓度且在热处理过程中并未发生析晶行为,从而促进了烧结的发生,也使得飞灰结渣倾向增强㊂参考文献[1]　谢克昌.煤化工发展与规划[M ].北京:化学工业出版社,2005:11⁃12.(XIE Ke⁃chang.Focus on coal chemical engineering [M ].Beijing :Chemical Industry Press ,2005:11⁃12.)[2]　黄戒介,房倚天,王洋.现代煤气化技术的开发与发展[J ].燃料化学学报,2002,30(5):385⁃391.(HUANG Jie⁃jie ,FANG Yi⁃tian ,WANG Yang.Development and progress of modern coal gasification technology [J ].Journal of Fuel Chemistry and Technology ,2002,30(5):385⁃391.)[3]　屈利娟.流化床煤气化技术的研究进展[J ].煤炭转化,2007,30(2):81⁃85.(QU Li⁃juan.Progress of research in the fluidized bed coal gasification technology [J ].Coal Conversion ,2007,30(2):81⁃85.)[4]　陈晓辉,贾亚龙,冯杰,房倚天,李文英.流化床⁃气流床耦合反应器中煤气化特性[J ].化工学报,2011,62(12):3484⁃3491.(CHEN Xiao⁃hui ,JIA Ya⁃long ,FENG Jie ,FANG Yi⁃tian ,LI Wen⁃ying.Coal gasification performance in fluidized bed⁃entrained flow integrated reactor [J ].Journal of Chemical Industry and Engineering (China ),2011,62(12):3484⁃3491.)[5]　WU J ,FANG Y ,PENG H ,WANG Y.A new integrated approach of coal gasification :The concept and preliminary experimental results [J ].Fuel Process Technol ,2004,86(3):261⁃266.[6]　BARTELS M ,LIN W G ,NIJENHUIS J ,KAPTEIJIN F ,van OMMEN J R.Agglomeration in fluidized beds at high temperatures :Mechanisms ,detection and prevention [J ].Prog Energy Combust Sci ,2008,34(5):633⁃666.[7]　SKRIFVARS B J ,HUPA M ,HILTUNEN M.Sintering of ash during fluidized bed combustion [J ].Ind Eng Chem Res ,1992,31(4):1026⁃7第1期杨　鑫等:无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性8　燃　料　化　学　学　报第41卷1030.[8]　SKRIFVARS B J,HUPA M,BACKMAN R,HILTUNEN M.Sintering mechanisms of FBC ashes[J].Fuel,1994,73(2):171⁃176.[9]　果世驹.粉末烧结理论[M].北京:冶金工业出版社,2007:301⁃303.(GUO Shi⁃ju.Powder sintering mechanisms[M].Beijing:Metallurgical Industry Press,2007:301⁃303.)[10]　LLORENTE F M J,GARCÍA C J paring methods for predicting the sintering of biomass ash in combustion[J].Fuel,2005,84(14/15):1893⁃1900.[11]　乌晓江,张忠孝,朴桂林,小林信介,森滋腾,板谷羲纪.高灰熔点煤加压气流床气化特性[J].燃烧科学与技术,2009,15(2):182⁃187.(WU Xiao⁃jiang,ZHANG Zhong⁃xiao,PIAO Gui⁃lin,KOBAYASHI Nobusuke,MORI Shigekatsu,ITATYA Yoshinori.Gasification characteristics of coal with high ash fusin temperature in lab⁃scale down⁃flow gasifier[J].Journal of Combustion Science and Technology, 2009,15(2):182⁃187.)[12]　占旺兵,梁钦锋,董志,刘海峰,于广锁.水冷壁气流床气化炉灰渣结构分析[J].燃料化学学报,2010,38(1):6⁃11.(ZHAN Wang⁃bing,LIANG Qin⁃feng,DONG Zhi,LIU Hai⁃feng,YU Guang⁃suo.Aanlysis of slag structure of entrained⁃flow gasifier with membrane water wall[J].Journal of Fuel Chemistry and Technology,2010,38(1):6⁃11.)[13]　李风海,黄戒介,房倚天,王洋.晋城无烟煤流化床气化结渣机理的探索[J].太原理工大学学报,2010,41(5):666⁃669.(LI Feng⁃hai,HUANG Jie⁃jie,FANG Yi⁃tian,WANG Yang.Exploration on slagging mechanism of Jincheng anthracite during fluidized bed gasification[J].Journal of Taiyuan University of Technology,2010,41(5):666⁃669.)[14]　郭崇涛.煤化学[M].北京:化学工业出版社,1992:37⁃38.(GUO Chong⁃tao.Coal chemistry[M].Beijing:Chemical Industry Press,1992:37⁃38.)[15]　GILBE C,LINDSTRÖM,BACKMAN R,SAMUELSSON R,BURVALL J,ÖHMAN M.Predicting slagging tendencies for biomass pelletsfired in residential appliances:A comparison of different prediction methods[J].Energy Fuels,2008,22(6):3680⁃3686. [16]　WARD C R,TAYLOR J C,MATULIS C E,DALE L S.Quantification of mineral matter in the Argonne Premium Coals using interactiveRietveld⁃based X⁃ray diffraction[J].Int J Coal Geol,2001,46(2):67⁃82.[17]　WARD C R,FRENCH D.Determination of glass content and estimation of glass composition in fly ash using quantitative X⁃ray diffractometry[J].Fuel,2006,85(16):2268⁃2277.[18]　MATJIE R H,LI Z,WARD C R,FRENCH D.Chemical composition of glass and crystalline phases in coarse coal gasification ash[J].Fuel,2008,87(6):857⁃869.[19]　于敦喜,徐明厚,姚洪,刘小伟.燃煤残灰颗粒物中主量元素的粒径分布[J].科学通报,2008,53(24):3039⁃3044.(YU Dun⁃xi,XU Ming⁃hou,YAO Hong,LIU Xiao⁃wei.Particle size distribution of major elements in coal⁃fired residual ash[J].Chinese Science Bulletin,2008,53(24):3039⁃3044.)[20]　LI F,HUANG J,FANG Y,WANG Y.Formation mechanism of slag during fluid⁃bed gasification of lignite[J].Energy Fuels,2011,25(1):273⁃280.[21]　HUFFMAN G P,HUGGINS F E,DUNMYRE G R.Investigation of the high⁃temperature behavior of coal ash in reducing and oxidizingatmospheres[J].Fuel,1981,60(7):585⁃597.[22]　BAI J,LI W,LI B.Characterization of low⁃temperature coal ash behaviors at high temperatures under reducing atmosphere[J].Fuel,2008,87(4/5):583⁃591.[23]　刘文胜,杨建国,翁善勇,赵虹.配煤灰渣中结晶矿物质在高温中转变的定量分析及其对结渣的影响[J].燃料化学学报,2012,40(1):15⁃20.(LIU Wen⁃sheng,YANG Jian⁃guo,WENG Shan⁃yong,ZHAO Hong.Quantitative analysis of minerals of blended coal ash at high temperature and its influence on slagging[J].Journal of Fuel Chemistry and Technology,2012,40(1):15⁃20.)[24]　NOWOK J W,BENSON S A,JONES M L,KALMANOVITCH D P.Sintering behaviour and strength development in various coal ashes[J].Fuel,1990,69(8):1020⁃1028.。