2021年 第04期
611
286
煤灰的酸碱比和硅铝比是影响煤灰特性的关键因素。在煤中加入添加剂或采用混煤等方法，改变煤灰硅铝比来调节煤灰的熔融特性，是改善煤高温转化过程中带来灰渣问题的重要手段。为了分析硅铝比变化对煤灰体系微观结构产生的影响，得出宏观性质改变的理论机理，基于第一性原理在1 600 ℃下模拟计算了CaO-SiO2-Al2O3体系中SiO2/Al2O3从0.5升至3.1时，径向分布函数（RDF）、平均配位数（CN）、聚合度、氧的分布等微观结构的变化规律。结果表明：SiO2/Al2O3从0.5增至3.1时，Si—O有稳定的四配位结构且平均键长为1.61×10-10 m；Al—O的平均键长为1.75×10-10 m，Al—O配位较为稳定，且配位数随着硅铝比的增加而降低，合成煤灰硅酸盐体系中Si、Al为网络形成体。随着SiO2/Al2O3从0.5增至3.1时，Q4、Q5逐渐减少，生成聚合度低的Q、Q3，其中Q4、Q5分别降低23%、10%左右，Q3、Q分别升高14%、11%左右。大量［SiO4］4-和［AlO4］5-被破坏，煤灰体系的聚合度降低，无序性升高，网络结构被破坏，导致煤灰熔融性降低。随着体系硅铝比的增加，Ot和Ob含量逐渐降低，Onb含量增加显著，其中，Ob、Ot含量分别降低7%、13%左右，Onb含量升高18%左右。体系网络结构遭到破坏变得松散，疏松的网络结构导致体系硅酸盐网络在高温下更易塌陷和瓦解，宏观表现为煤灰的熔融温度降低，更易产生低温共熔体。
-
主管
中国煤炭科工集团有限公司
-
主办
煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心 -
主编
解强
-
刊期
月刊
-
ISSN
1006-6772
-
CN
11-3676/TD
当前位置： 首页 > 2021年 第04期
作者：
- 马芳茹
- 魏博
- 买尔哈巴·阿不都热合曼
- 王建江
- 李显
- 王学斌
单位：
- 新疆大学 煤炭清洁转化与化工过程重点实验室；华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室；西安交通大学 能源与动力工程学院
摘要：
关键词：
- 硅铝比
- 微观特性
- 熔融特性
- 分子动力学
- 聚合度
作者简介：
马芳茹（1997—），女，新疆库尔勒人，硕士研究生，从事高温气化下煤灰微观结构模拟研究。E-mail：2434674613@qq.com。通讯作者：魏博，副教授，从事燃烧与污染控制、燃烧设备结渣与腐蚀研究。E-mail：weiboxju@163.com
图表：
相关文章：
引用格式：
马芳茹，魏博，买尔哈巴·阿不都热合曼，等.硅铝比对CaO-SiO2-Al2O3熔体微观结构的影响分析［J］.洁净煤技术，2021,27(4):189-194.
MA Fangru，WEI Bo，MAIERHABA·Abudoureheman，et al.Influence of SiO2/Al2O3 ratio on microstructure of CaO-SiO2-Al2O3 melt［J］.Clean Coal Technology，2021,27(4):189-194.
在线投稿
专家审稿
编辑办公
当期目录
过刊浏览
专题/专栏
