煤灰化学性质的认识及其合理调控是实现山西现代煤化工的合理发展与清洁高效利用的重要基础。常用的调控手段主要有洗选和添加助熔剂,而钠基助熔剂的助熔效果比较理想。本文选取三种不同灰含量的山西“两高”煤为研究对象,通过在煤中添加不同钠基助熔剂,探究了煤的热反应过程中助熔剂种类、添加量、气氛、温度等因素对钠释放规律的影响。首先运用热力学平衡模拟软件对煤样在添各助熔剂时不同温度下钠的赋存形态进行模拟,结果显示:高温下,煤中钠在各气氛（热解、气化、燃烧）中最终均以单质形态释放;钠元素最终形态、转化特征温度、释放率受到气氛的明显影响。热解气氛下,煤中钠几乎完全转化;气化和燃烧气氛下,钠的转化率约为80%。煤灰成分对灰中不同矿物转化特征温度有较大影响,除铝和硅外,煤中钛、铁等成分易与钠发生反应。助熔剂添加量对灰中含钠矿物的赋存形态无明显影响。其次,在固定床中研究了不同助熔剂的形态和添加量对煤中钠释放的影响。研究表明:热解气氛下,钠的释放率受温度影响最为显著,当温度升高至1000℃后,钠释放率增加缓慢。对于不同助熔剂而言,添加碳酸钠、氯化钠助熔剂时,钠的释放率在35⁴0%之间;添加硫酸钠助熔剂时,钠的释放率在30³5%之间;而添加氢氧化钠时,钠的释放率约为20%。高硅铝比及硅铝总量工况下,钠的释放均会受抑制。此外,本文设计流化床实验,研究了不同影响因素下反应钠的释放特性。结果发现,反应气氛对钠释放速率有明显影响,燃烧工况下,钠的释放综合强度明显高于热解、气化工况。进一步,本文对三种煤的灰熔融特性进行了较为细致地研究。结果发现:煤样低温灰矿物在升温过程中,高岭石首先在470℃左右开始转化为偏高岭石,最终分解为尖晶石和二氧化硅;黄铁矿在580℃左右开始发生热分解,与析出的S单质及氧气反应生成磁黄铁矿;方解石在740℃左右开始发生热分解,与磁黄铁矿发生反应生成硬石膏,生成的磁黄铁矿进一步氧化成为赤铁矿。煤样加入钠基助熔剂后,硫酸钠在800℃时开始逐渐分解,Ca元素和硫酸根离子结合形成稳定的硫酸钙,被置换出的Na元素与煤灰中的硅铝酸盐反应最终生成霞石和钠长石。灰熔融温度测试结果表明:煤灰含量对灰熔点影响比较明显。SH15煤样的灰含量最低,对应灰熔点最低;SH9煤样的灰含量最高,对应灰熔点最高。对于Na₂SO₄助熔剂,助熔效果由强到弱的对应添加量分别为2.5%、2%和1%;Na₂CO₃助熔剂的助熔效果由强到弱所对应的添加量分别为1%、3%和2%。