动力配煤灰熔融性温度的计算

1　简述
　　煤灰熔融性温度是煤灰在高温下达到熔融状态的温度。习惯上称作灰熔融性温度。而煤灰是煤中矿物质在较高温度下灼烧后的产物，煤中矿物组分极为复杂，经高温灼烧后大部分被氧化或分解。这些氧化或分解产物的含量和性质就决定了煤灰的熔融性。目前应用线性规划原理建立动力配煤数学模型时，其约束条件中灰熔融性温度是根据具有可加性的原则，以单煤灰熔融性温度和配比作为基本参数进行加权平均，而忽略了单煤灰分产率这一重要因素，因而导致配煤计算结果和实测值的偏差较大。在建立新的数学计算公式时，充分考虑单煤灰分产率的影响，采用单煤灰分产率加权平均法，克服了原计算方法的不足。应用公式计算配煤的灰熔融性温度，其计算值和实测值差异很小，具有较高的准确度，可以满足实际应用的需要。

2　数学公式的建立
　　假设有n种煤样进行动力配煤，如果要求灰熔融性温度上限为T_a，下限为T_b，设第i种煤样在配煤中的百分比为X_i，T_i表示第i种煤的灰熔融性温度。用单煤所占配煤比例确定灰熔融性温度的约束条件，建立数学公式如下：

　（1）

式中　T_a——灰熔融性温度上限，℃；
　　　T_b——灰熔融性温度下限，℃；
　　　X_i——第i种煤样在配煤中的百分比，%；
　　　T_i——第i种煤的灰熔融性温度，℃。
　　从该公式看出，在配煤过程中仅考虑了单煤的比例。而灰熔融性温度的高低是与煤中灰分产率有关，因为配煤灰熔融性温度的高低是由各单煤的灰分产率及组成决定的，所以公式（1）具有明显的缺陷，在应用过程中会不可避免的产生较大偏差。因此有必要建立新的数学模型，即既考虑单煤所占比例，又考虑单煤灰分产率大小。建立新的数学公式如下：

(2)

式中　A_i——第i种煤的灰分产率，%。
　　其他符号意义同公式(1)。
　　该公式意义如下：以A_i代表第i种煤的灰分产率，%。

式中　A_n——第n种煤的灰分产率，%；
　　　X_n——第n种煤样在配煤中的百分比，%；
　　　T_n——第n种煤的灰熔融性温度，℃。
其中：

3　验证
　　选取煤炭科学研究总院北京煤化学研究所10组配煤数据进行验证，结果见表1、表2、表3、表4。

表1　单煤灰熔融性温度实测值　℃