پاسخ سوالات 1 و 3 مشابه است. به طور کلی عناصر همجوشی و شار کم به زغال سنگ متصل شده یا کاملاً مخلوط می شوند. اینها آهن (Fe2O3)، کلسیم (CaO) و سدیم (Na2O) هستند. یکی از اجزای زغال سنگی که نیروگاه دریافت می کند، مواد سقف و کف یا لایه های سنگی در بالا و پایین درز زغال سنگ است. به این حالت "رقت خارج از درز" یا OSD می گویند. این ماده سنگی معمولاً دارای آلومینو سیلیکات یا مواد همجوشی با خاکستر بالا است. زغال‌های خام همیشه مقداری OSD دارند، زغال‌های شسته شده می‌توانند با تنظیم کارخانه شستشو مقدار آن را متناسب کنند.

اگر یک زغال سنگ از یک معدن دارای سطح خاکستر پایین باشد، باید OSD کمتری داشته باشد، اگر همان معدن یک محصول خاکستر بالاتر تولید کند، به احتمال زیاد دارای سطوح بالاتر OSD است. ASTM (ISO) % خاکستر هیچ تمایزی بین عناصر و مواد معدنی موجود در زغال سنگ نسبت به OSD ایجاد نمی کند. ما می توانیم این را در شیمی خاکستر یا عناصر اصلی و جزئی در آزمایش خاکستر زغال سنگ ببینیم. محصولات زغال‌سنگ خاکستر پایین‌تر، درصد بیشتری از آهن، کلسیم و سدیم (عناصر جاری) و درصد کمتری از آلومینیوم (Al2O3) و سیلیکون (SiO2) دارند. این خاکستر زغال‌سنگ به دلیل غلظت‌های بالاتر عناصر در حال جوش، همجوشی کمتری دارد. اگر همان معدن با معرفی OSD بیشتر، محصول خاکستر بالاتری تولید کند، این ماده آلومینیوم سیلیکات بالا، سطوح SiO2 و Al2O3 را افزایش می‌دهد و آهن، کلسیم و سدیم را رقیق می‌کند، در نتیجه همجوشی خاکستر بالاتری ایجاد می‌کند. ولی...

این به این دلیل است که مقدار خاکستر بر میزان تجمع سرباره تأثیر می گذارد. به یک معنا، شما عناصر مشکل ساز کمتری ندارید، آنها هنوز در زغال سنگ هستند، فقط مواد بیشتری (سنگ/خاکستر) اضافه کرده اید تا به هم بچسبند. آزمایش همجوشی خاکستر مقدار خاکستر را در نظر نمی گیرد، فقط رفتار ذوب آن را در نظر می گیرد. بهترین روشی که برای مقابله با این موضوع پیدا کرده‌ام استفاده از سطوح بارگذاری است که به عنوان وزن بر حسب واحد انرژی بیان می‌شود (Lbs/MBtu، Kg/MKcals)

اگر فردی دیگ بخار هستید، خاکستر نباید به صورت درصد بیان شود. دیگ‌ها یک دستگاه کالری‌زا هستند، بنابراین مقدار معنی‌دارتر برای خاکستر کیلوگرم خاکستر در میلیون کیلوکالری، کیلوگرم/MKcal یا پوند در میلیون Btus، Lbs/MBtu است. برای به دست آوردن بارگذاری عنصری عناصر مشکل ساز، کافی است بارگذاری خاکستر را در مقدار اعشاری (% /100) ضرب کنید. در این قالب می توانید ببینید کدام زغال سنگ دارای مقادیر بارگذاری بالاتری هستند و این مقادیر به اندازه مقادیر ذوب خاکستر و درصد عناصر تحت تأثیر OSD قرار نمی گیرند. OSD عناصر و ارزش حرارتی را به نسبت رقیق می کند، بنابراین اگر OSD هیچ عنصر مشکلی نداشته باشد، مقادیر ثابت می مانند.

این مفهوم با دمای همجوشی خاکستر و درصد عناصری مانند %Na2O کار می کند. خاکستر بیشتر می تواند همجوشی را افزایش دهد و درصد یک عنصر را کاهش دهد اما سرباره کمتری ایجاد نمی کند. این به مهندس دیگ بخار اجازه می دهد تا به زغال سنگ بیشتر شبیه دیگ بخار و کمتر شبیه آزمایشگاه نگاه کند.

محاسبه "Splat Factor" از سطوح بارگیری دو سطح سخت برای آسیاب کردن مواد معدنی در زغال سنگ، پیریت و کوارتز استفاده می کند. پیریت به سختی آسیاب می شود زیرا چکش خوار است و کوارتز فقط سخت است. ما می توانیم پیریت را از سطوح Fe2O3 محاسبه کنیم و می توانیم کوارتز را با استفاده از معادله Raask با سطوح SiO2 و Al2O3 تخمین بزنیم.

یک مطالعه بزرگ در یک نیروگاه 1300 مگاواتی نشان داد که رطوبت کیفیت شماره یک زغال سنگ است که بیشترین ارتباط را با رویدادهای سرباره دارد. این موضوع مرا آزار می‌داد، زیرا فکر می‌کردم کیفیت مربوط به خاکستر یا گوگرد است که بیشتر نشان‌دهنده سرباره است. یک اپراتور وقتی گفت که رطوبت بالا عملکرد زغال‌سنگ Btu/lb کم رطوبت (مرطوب) عملکرد پودرساز را از بین می‌برد، من را روشن کرد. زغال سنگ مرطوب با ارزش گرمایشی پایین باعث افزایش تناژ زغال سنگ و تقاضای خشک شدن در پودر می شود. تناژ بالاتر همچنین به جریان هوای اولیه بالاتر (PA) نیاز دارد. در دنیای ساده من جریان هوای بیشتر و جریان زغال سنگ به معنای سنگ زنی کمتر است. آسیاب کمتر به معنای اندازه ذرات بزرگتر پیریت ها و کانی های کوارتز به سختی آسیاب است. جریان بیشتر زغال سنگ و هوا و افزایش بخار آب از زغال سنگ در لوله زغال سنگ، همگی به سمت سرعت بالاتر لوله زغال سنگ در خروج از مشعل است. اندازه و سرعت همان مواد معدنی زغال سنگ بر سرباره تأثیر گذاشت. به این ترتیب زغال سنگ مرطوب می تواند سرباره را افزایش دهد.

محاسبات "Splat Factor" از معادله انرژی جنبشی KE = جرم x سرعت مجذور بر دو استفاده می کند. استفاده از سرعت، سرعت لوله زغال سنگ است. همانطور که این مقدار مربع است، تغییرات کوچک در بالاترین خروجی به طور قابل توجهی KE ذرات پیریت و کوارتز را افزایش می دهد. من می توانم هر دو ویژگی خاکستر زغال سنگ مانند سطح پیریت و کوارتز را به همراه خواص زغال سنگ مانند رطوبت و ارزش حرارتی در نظر بگیرم. مرحله آخر در محاسبه، ضرب کل چیز در درصد زغال سنگ باقیمانده در صفحه 50 مش (300 میکرومتر) است. این نشان می دهد که سرباره در 2٪ باقی مانده در مش 50 دو برابر بدتر در 1٪ مش 50 به اضافه ذرات است.