我国煤炭资源丰富，以煤炭为主的能源结构在今后相当长的时间内不会有很大的改变，实现煤炭高效洁净利用的需求日趋迫切。煤灰熔融流动可控调整作为煤炭转化利用的关键因素之一，受到了国内外研究者的广泛重视。本书在探讨煤气化技术对煤质特性要求的基础上，对煤灰熔融特性的预测模型以及助剂、配煤、生物质和工业残余物对煤灰熔融特性的影响及其调控机制进行了较为系统的论述。
全书具有较高的学术水平和重要的实用价值，不仅丰富了煤灰化学理论，而且对气化煤种的调变和气化炉的设计、稳定运行具有重要的指导意义，为煤化工行业的教学、科研和煤转化技术的研发提供了有益的参考。本书可供从事能源、燃气、煤化工、煤炭综合利用等有关生产技术人员、研究人员参考，也可作为化学工程与工艺专业、能源化工专业等相关专业参考用书。
适读人群 ：本书可供从事能源、燃气、煤化工、煤炭综合利用等有关生产技术人员、研究人员参考，也可作为化学工程与工艺专业、能源化工专业等相关专业参考用书。
本书是由中国科学院山西煤炭化学研究所王建国所长亲自为本书作序，大力推荐！
我国煤炭资源储量丰富，以煤炭为主的能源结构在今后相当长的时期内不会有大的改变。煤的洁净转化是当前我国能源和煤化工发展的重要途径之一。本书将作者及其团队多年来在煤灰熔融流动特性研究成果进行了系统总结，并借鉴国内外全新研究成果，具有较高的学术水平和重要的使用价值，不仅丰富了煤灰化学理论，而且对气化煤种的调变和气化炉的设计、稳定运行具有重要的指导意义，为煤化工行业的教学、科研和煤转化技术的研发提供了有益的参考。
本书适合煤化工、化工、矿物材料等领域的科技人员、研究人员及技术人员参考，也可作为高校相关专业师生参考。
煤炭占我国一次能源的70%以上，煤的洁净转化是当前我国能源和煤化工发展的重要途径之一。煤灰熔融性是气化用煤和动力用煤的重要指标，是影响煤炭洁净高效转化的重要因素。煤灰熔融流动特性的可控调整成为了国内外研究的热点。
本书在探讨煤气化技术对煤质特性要求的基础上，对煤灰熔融特性的预测模型以及助剂、配煤、生物质以及工业残余物对煤灰熔融特性的影响及其调控机制进行了较为系统的论述。本书对煤灰熔融流动特性的可控调整、促进煤气化技术的发展具有非常重要的参考价值。本书可作为化学工程与工艺专业、能源化工专业学生的参考教材，也可供化学工程、化学工艺（煤化工方向）研究生选用，还可作为从事能源、燃气、煤化工、煤炭综合利用等有关生产技术人员的参考用书。
本书的编著者多年来从事煤气化与煤灰熔融流动特性的可控调整方面的研究，本书是多年科研成果的总结。在研究过程中，先后得到了中国科学院创新性项目（KGCX2-YW-397，多段分级转化流化床煤气化技术及中试研究）、煤炭转化国家重点实验室开放基金(J12-13-102，低阶煤矿物质演变对气化结渣特性的影响)、中国科学院战略性先导科技专项(XDA07050103，低阶煤多段床气化飞灰黏附特性的研究)、山东省自然科学基金(ZR2014BM014，调控煤灰熔融流动特性的气流床气化配煤研究)和山西省青年科技研究基金（Y5SJ1A1121，赤泥改变高熔点煤灰熔融特性的研究）的资助。研究生肖慧霞、马修卫、李振珠、李萌参与了项目的研究工作。本书的出版得到山东省“十二五”重点学科应用化学资助项目（2011350-1）和山东省普通本科院校应用型人才培养专业发展支持计划项目的支持。
本书由李风海和房倚天编著。第1章、第2章、第5章和第6章由李风海编写,第3章、第4章由中国科学院山西煤炭化学研究所房倚天编写。研究生尚慧、李秀秀、祖国晶、张燕婷和曲雅男参与了本书的校核工作，并且提出了一些良好的建议，河南理工大学的马名杰教授对全书进行了审核。对于本书的出版，化学工业出版社的编辑给予了很大的帮助。
鉴于时间和能力所限，本书不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。
编著者
2017年6月
第1章煤气化与煤灰熔融特性001
1.1煤气化001
1.1.1基本化学反应001
1.1.2三种煤气化技术003
1.2煤气化过程的影响因素与指标010
1.2.1煤气化过程的影响因素010
1.2.2煤气化指标022
1.3煤灰熔融特性023
1.3.1煤灰熔融流动特性概述023
1.3.2煤灰熔融流动特性的表示方法029
1.3.3我国煤灰熔融流动特性的特点033
本章小结034
第2章煤灰熔融特性的预测035
2.1BP神经网络模型对煤灰熔点的预测035
2.1.1BP神经网络模型基本原理035
2.1.2预测模型中煤灰成分输入参数的计算方法036
2.1.3BP神经网络模型建立036
2.2BP神经网络模型的改进和优化038
2.2.1基于GA-BP算法的气化配煤灰熔点预测模型038
2.2.2蚁群前馈神经网络预测煤灰熔点模型041
2.3RBF网络预测模型045
2.3.1Gaussian正则化方法045
2.3.2煤灰熔点预测模型的建立046
2.3.3模型训练048
2.3.4与传统回归公式的比较049
2.3.5相关性分析050
2.4基于支持向量机与遗传算法的煤灰熔点预测050
2.4.1基于支持向量机与遗传算法预测煤灰熔点的机理050
2.4.2煤灰熔点的支持向量机模型052
2.4.3实验预测053
2.4.4分析与讨论054
2.5基于偏最小二乘回归的煤灰熔点预测055
2.5.1基于偏最小二乘回归的煤灰熔点预测机理055
2.5.2PLS建模的过程056
2.5.3煤灰变形温度PLS回归模型的建立057
2.5.4计算结果与分析059
2.6基于液相线温度的煤灰熔点预测061
2.6.1液相线预测煤灰熔点的原理061
2.6.2实验部分061
2.6.3煤灰流动温度预测公式的建立063
2.6.4煤灰流动温度预测公式的对比065
2.6.5煤灰流动温度预测公式的准确性检验066
2.7基于煤灰平均离子势的煤灰熔点预测068
2.7.1实验部分068
2.7.2结果和讨论069
本章小结071
第3章助剂对煤灰熔融特性的调控072
3.1镁基助熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理072
3.1.1镁基助熔剂对煤灰熔融特性的影响072
3.1.2镁基助熔剂助熔机理073
3.2钙基助熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理075
3.2.1钙基助熔剂对煤灰熔融特性的影响075
3.2.2钙基助熔剂助熔机理076
3.3钾基助熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理079
3.3.1钾基助熔剂对煤灰熔融特性的影响079
3.3.2钾基助熔剂助熔机理080
3.4钠基助熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理081
3.4.1钠基助熔剂对煤灰熔融特性的影响081
3.4.2钠基助熔剂对煤灰熔融特性的调控机理082
3.5铁基助熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理084
3.5.1铁基助熔剂对煤灰熔融特性的影响084
3.5.2FeS2对越南煤灰熔融特性的影响机理088
3.6硅基助熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理091
3.6.1硅基助熔剂对煤灰熔融特性的影响091
3.6.2硅基助熔剂对煤灰熔融特性的影响机理092
3.7硼砂对煤灰熔融特性的影响及机理094
3.7.1硼砂对煤灰熔融特性的影响094
3.7.2硼砂对煤灰熔融特性的影响机理095
3.8复合助熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理097
3.8.1复合助熔剂对煤灰熔融特性的影响097
3.8.2不同助熔剂对煤灰熔融特性的影响机理099
3.9耐熔剂对煤灰熔融特性的影响及机理101
3.9.1耐熔剂对煤灰熔融特性的影响101
3.9.2耐熔剂对小龙潭褐煤灰熔融特性的影响机理101
本章小结104
第4章配煤对煤灰熔融特性的调控105
4.1气化配煤105
4.1.1气化配煤的意义105
4.1.2气化配煤的技术指标106
4.1.3配煤对水煤浆性质的影响110
4.2二元配煤对煤灰熔融特性的影响117
4.2.1配煤对高熔点煤灰熔融特性的影响118
4.2.2配煤对低熔点煤灰熔融特性的影响124
4.2.3配煤对煤灰黏温特性的影响130
4.3三元配煤对煤灰熔融特性的影响134
4.3.1原料特性分析134
4.3.2矿物质组成分析135
4.4基于系统分类的配煤灰熔融特性140
4.4.1单煤的分类与性质140
4.4.2T-φ法对混煤灰熔融特性的分析143
4.4.3混煤灰熔点变化的相图分析145
本章小结148
第5章生物质对煤灰熔融特性的调控149
5.1生物质的种类与特性149
5.1.1生物质的种类149
5.1.2国内外生物质能发展现状150
5.1.3生物质能源发展趋势与重点技术发展趋势156
5.2生物质灰化学特性157
5.2.1生物质灰的组成特性157
5.2.2生物质灰组成对熔融温度的影响158
5.2.3生物质灰熔融温度预测模型161
5.3生物质对煤灰熔融特性的影响规律165
5.3.1不同生物质与不同煤灰特性分析165
5.3.2生物质对低阶煤灰熔融温度的影响规律166
5.3.3生物质对高阶煤灰熔融温度的影响168
5.4生物质对煤灰熔融特性的调控机理170
5.4.1生物质调控褐煤灰熔融温度机理分析170
5.4.2生物质调控高阶煤灰熔融特性机理分析175
5.5生物质对煤灰黏温特性的影响177
5.5.1原料特性分析178
5.5.2不同生物质配比下煤灰黏度变化179
5.5.3硅酸盐熔体结构理论和矿物质分析180
5.5.4临界黏度温度和最低操作温度182
本章小结183
第6章工业残余物对煤灰熔融特性的调控184
6.1工业残余物概述184
6.1.1工业残余物184
6.1.2工业残余物的危害及再利用185
6.2污泥对煤灰熔融特性的调控186
6.2.1污泥的来源和分类186
6.2.2污泥的利用188
6.2.3污泥对煤灰熔融特性的影响189
6.3赤泥对煤灰熔融特性的调控209
6.3.1赤泥的来源、组成和利用209
6.3.2赤泥对煤灰熔点调控的实例213
6.3.3赤泥对高硅铝煤灰熔融特性的调控机理研究215
本章小结220
参考文献221
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