高堿煤鈉賦存形態及其燃燒過程中遷移轉化的研究進展

魏礫宏, 崔保崇, 陳 勇, 楊天華, 郭良振

(1. 沈陽航空航天大學 能源與環境學院, 遼寧 沈陽 110136；2. 西安熱工研究院有限公司, 陜西 西安 710054)

根據《2018年中國統計年鑒》，2017年中國煤炭消費量占能源消費總量的60.4%(4.49×1012kg)，仍處重要位置。新疆準東煤田為中國乃至世界上最大的整裝煤田，預測煤炭儲量為3.9×1014kg。根據當下中國煤炭消費量，可滿足100年的消費量[1]。準東煤具有低硫、低灰分、高揮發分、高反應性的特征[2-4]，堿金屬鈉含量高達2%-10%(基于灰分)，明顯高于中國其他燃煤(1.0%-2.0%)[5,6]。鈉在煤熱利用過程中極易揮發出來[7]，造成鍋爐沾污、結垢，腐蝕換熱面等問題[8-10]，從而制約高堿煤的利用。

通過逐級化學萃取法研究煤中鈉賦存形態[11-14]，發現可分為水溶性鈉(WS-Na)、醋酸銨可溶性鈉(AS-Na)、鹽酸可溶性鈉(HS-Na)和不溶性鈉(HIS-Na)。水溶性鈉主要是以氯化鈉晶體和水合離子形式存在的無機鈉[15]；醋酸銨可溶性鈉主要是以羧酸鹽形式存在的有機鈉；鹽酸可溶性鈉主要包括除水溶性鈉和醋酸銨可溶性鈉外的可溶性鈉，如以配位形式結合在煤大分子結構中的含氮或含氧官能團上的有機鈉等[16]；不溶性鈉主要為硅鋁酸鈉等[16]。通常將揮發性鈉定義為WS-Na和AS-Na的總和，WS-Na、AS-Na和HS-Na為可溶性鈉[17]。

已有的研究表明，高堿煤中鈉在燃燒過程中主要向氣相揮發，同時也存在少量內部轉化，煤的組成元素[18-22]、溫度[11,16,22-25]、鈉的賦存形態[11,12,16,25-27]等影響鈉在燃煤過程中的揮發。由于學者們在高堿煤鈉揮發的研究中實驗條件和范圍存在差異，得到的結論也存在不同，如劉大海等[28]在探究五彩灣煤中鈉在燃燒過程中的遷移轉化規律得出：堿金屬鈉的揮發主要發生在815 ℃前，且以水溶性鈉和有機鈉為主的結論；而劉炎泉等[25]對準東煤進行溫度為400-950 ℃的燃燒實驗，探究準東煤燃燒過程中堿金屬在氣、固兩相中的分布，發現在燃燒過程中揮發到氣相中的鈉主要是水溶性鈉。因此，根據已有的研究成果，進行統計和分析，得到一致的規律和相應的條件，對于指導高堿煤的燃燒利用具有重要的意義。

鑒于此，本文在前人研究的基礎上，更全面地探究了高堿煤中的鈉形態、含量分布、燃煤過程中的遷移轉化路徑和影響因素。其中，準東煤(ZD)、五彩灣煤(WCW)、天山能源煤(TNY)、天山木壘煤(TML)和紫金煤(ZJ)屬于準東煤礦，哈密煤(HM)、沙爾湖煤(SE)、大南湖煤(DNH)和淖毛湖煤(NM)屬于哈密礦區。后峽煤(HX)、神華寬溝煤(KG)、紅沙泉煤(HSQ)、塔爾煤(TE)、伊東煤(YD)和伊犁煤(YL)因不屬于準東和哈密兩個礦區，因而均單獨列舉。

1 高堿煤中鈉的含量及賦存形態

本文統計文獻[12,13,24,25,27-38]中通過逐級化學萃取法得到高堿煤的四種鈉賦存形態的數據，探究新疆高堿煤中鈉含量和各形態鈉的分布，具體見圖1。

圖 1 不同形態的鈉在煤中的含量

由圖1可知，不同礦區及同一礦區不同礦井的煤中鈉含量差別均較大，質量分數分布在0.105% -1.297%；不同煤種間同一賦存形態鈉的含量差別也較大，普遍認為水溶性鈉含量最多[12,15,29]。白向飛等[15]分析了準東煤礦四個礦區中的600余組鉆孔煤樣、100多個商品煤樣，得到水溶性鈉是鈉在煤中主要賦存形態的結論。哈密煤中的水溶性鈉含量更是高達10773.25 μg/g。但對于個別礦區，如鈉含量較高的神華寬溝煤中水溶性鈉含量卻非常少，僅為397 μg/g。哈密水溶性鈉含量是神華寬溝煤的27.14倍。

相對于水溶性鈉，醋酸銨可溶性鈉的含量較少，即使是含量最多的天山木壘煤，其中的醋酸銨可溶性鈉含量也僅為1700 μg/g，尤其是伊犁煤、伊東煤和淖毛湖煤中醋酸銨可溶性鈉的含量低于200 μg/g。特別地，在神華寬溝煤中，醋酸銨可溶性鈉的含量高于水溶性鈉，約是水溶性鈉含量的3.8倍。

相對于水溶性鈉和醋酸銨可溶性鈉，鹽酸可溶性鈉和不溶性鈉的含量較少。整體來看，鹽酸可溶性鈉是四種賦存形態鈉中含量最低的一種，特別的伊犁煤和伊東煤中無鹽酸可溶性鈉。紅沙泉煤中鹽酸可溶性鈉的含量最高，為982.7 μg/g，是其余煤種中鹽酸可溶性鈉含量的2.9-7.9倍。雖然在大多數煤中，不溶性鈉的含量較少，但對于神華寬溝煤和后峽煤，則以不溶性鈉為主。依據中國煤炭行業標準《煤中堿金屬(鈉、鉀)含量分級》(MT/T 1074-2008)，將煤中堿金屬(鈉、鉀)含量介于0.30% -0.50%的為中堿煤，超過0.50%為高堿煤。因此，僅從鈉的含量上就可以判斷上述絕大部分的煤種屬于中高堿煤。

為進一步探討煤中鈉賦存形態之間的差異，將收集到的樣本中鈉含量數據歸一處理，得到各賦存形態鈉占總鈉的百分比，具體見圖2。由圖2可知，超過71%的礦區中水溶性和醋酸銨可溶性鈉的含量高于80%，這兩種鈉被認為是熱解和燃燒過程中易揮發的鈉形態[39,40]。后峽煤和神華寬溝煤中不溶性鈉的含量超過50%，屬于新疆煤田中較為特殊的礦區。由于準東煤高鈉的原因與高礦化度地下水向煤層的滲透有關[15]，因此，分析可能的原因是不同礦區在成煤時期的地下水礦化度不同造成的。此外，由圖2還可知，不溶性鈉含量較高的煤，其鹽酸可溶性鈉和醋酸可溶性鈉含量也較高。

圖2 不同形態的鈉在煤中的含量

2 鈉在燃燒過程中的遷移和轉化

根據文獻[11,12,17,25,26,28,29,36,41-43]分析發現，高堿煤燃燒過程中鈉的遷移轉化可分為三階段：內部轉化、向氣相的揮發和轉化(外部揮發與轉化)與外部凝結(凝結)，具體見圖3。因為鈉的內部轉化主要發生在燃燒初期，鈉的揮發主要發生在燃燒后期，所以圖3只表達了鈉轉化和揮發的主要過程。

雖然鈉的內部轉化存在于整個燃燒過程中，但主要發生在燃燒初期[44,18]，即從室溫到400 ℃的升溫過程中，鈉主要發生了內部轉化行為，僅有少量揮發到氣相。部分研究認為，此時鈉的內部轉化主要包括大多數水溶性鈉向鹽酸可溶性鈉轉化和少量的向不溶性鈉轉化[11,12,44]，而文獻[25,28]的結論不同，認為內部轉化包括水溶性鈉向不溶性鈉轉化和不溶性鈉向有機鈉轉化。

鈉的外部揮發和轉化階段主要發生在400-1450 ℃。鈉主要是以NaCl、Na2O、Na、(NaCl)2和NaOH的形式從煤中揮發到氣相中[17,26,28,41-43]。Song等[42]通過350 MW的鍋爐和固定床反應器研究灰沉積機理，得到準東煤中的鈉主要以鈉原子、氧化物和氯化物的形式釋放的結論。季杰強等[17]采用Chemkin動力學軟件對準東煤在高溫燃燒過程中氣相的鈉在高溫形態分布進行模擬，指出燃燒溫度低于927 ℃時，鈉主要以NaCl和(NaCl)2的形式揮發到氣相中。外部轉化主要是氣相中的鈉被SO2硫化，生成Na2SO4[43]和NaHSO4[28]。之后隨著環境溫度的降低，在其降低至換熱面溫度的過程中，氣相中的鈉和經外部轉化后的鈉開始凝結，為鈉的凝結階段。

圖 3 鈉的遷移轉化路徑示意圖

根據煤中各形態鈉的特性，并綜合考慮各影響因素，總結歸納出燃煤過程中鈉的四條遷移轉化路徑，具體見圖3。

第一條路徑:煤粉顆粒加熱著火之前，NaCl在向煤表面遷移的過程中，會與煤中的礦物質(SiO2和Al2O3)反應生成硅鋁酸鈉(Na2O·xSiO2·yAl2O3)，并隨著煤中原有的硅鋁酸鈉一起保留在底灰或者循環灰中[25]。

第二條路徑:在400 - 800 ℃，80%的鈉會以NaCl、Na2O、NaOH、Na[41-43]和中間產物(NaCl)2[28]的形式揮發到氣相中。由Na的揮發形式可知，燃煤中，Cl對Na的揮發有重要的影響。特別地，沙爾湖煤中的Cl在400-800 ℃會全部揮發出來[41]，可能與沙爾湖煤中水溶性鈉含量較高有關(80%)。隨著溫度的升高，氣相中(NaCl)2組分的占比逐漸降低，NaCl的占比逐漸升高；直至1000 ℃時，(NaCl)2完全消失。溫度超過1100 ℃，NaCl組分的占比逐漸減少，Na和NaOH組分的占比逐漸增大[17,26]。這是因為在高溫下尤其是還原性氣氛中，NaCl會分解成Na，但是Na不穩定，會和氣氛中的水蒸氣反應生成NaOH[26]。

第三條路徑：在燃燒溫度升至800 ℃后，煤中的黃鐵礦(FeS)被氧化，升至1000-1200 ℃后，煤中的有機硫和CaSO4分解，三者中的硫以SO2的形式揮發到氣相中[42]，并在1100 -1450 ℃將氣相中的鈉鹽硫化，生成Na2SO4[43]和NaHSO4[28]。一部分Na2SO4和NaHSO4黏在飛灰上，一起黏結在換熱面上；另一部分會隨著煙氣在溫度降低到950 ℃左右后，Na2SO4以氣溶膠的狀態存在于爐內，然后冷凝在爐內的熱交換面上[42]。

第四條路徑：在第二條路徑中揮發出來的堿金屬鈉，除了一部分會被SO2硫化，生成Na2SO4和NaHSO4，還有一部分會繼續和煤中礦物質(SiO2和Al2O3)反應，生成硅鋁酸鈉。由于硅鋁酸鈉的熔點較高，在1550 ℃的高溫下仍不分解揮發[36]，所以一部分隨著飛灰顆粒附著在爐內的熱交換面上；另一部分沉積在底灰或者循環灰中。剩余在氣相中的Na會隨著煙氣向外排出，隨著環境溫度的降低，在950-570 ℃，由氣相轉化為液相和固相，以氣溶膠的形式存在于爐內，附著在飛灰顆粒上或直接黏在爐內的換熱面上。直至環境溫度降低到570-180 ℃，氣相中所有的鈉全部凝結成固相，沉積在飛灰顆粒、爐內換熱面上，或隨著煙氣排出[41]。

3 影響Na遷移轉化的因素

3.1 鈉形態和含量

根據文獻[12,13,24,25,27-29,32]數據，得到煤中堿金屬鈉總量與鈉揮發量的關系，具體見圖4。鈉的揮發量是指：煤燃燒過程中，鈉揮發到氣相中的量占煤中總鈉量的百分比，見式(1)。

(1)

由圖4可知，在燃燒溫度為400-500 ℃時，揮發量與總量之間沒有相關性。燃燒溫度升至600 ℃以上，鈉揮發量隨著總量的增加而增加，但由于數據量有限，600和700 ℃的樣品未發現明顯的正相關。800 ℃后，當鈉含量分布在2000-4000 μg/g時，揮發量與總量之間具有良好的正相關。但當鈉總量分布在較低含量(500-1000 μg/g)以及超過4500 μg/g以上時，個別樣本點的揮發量和總量不相關。可能的原因是煤中鈉的賦存形態和含量、煤中Cl的含量或煤中Si-Al礦物質的抑制或Ca、Mg礦物質的促進等其他因素對鈉的揮發產生更大的影響，具體見后文的分析。綜合400-1100 ℃的鈉的揮發量與鈉總量的關系,燃燒溫度越高兩者之間相關性越好。說明隨著溫度的升高，溫度對鈉揮發的影響越小，鈉總量對鈉揮發的影響越大。隨著鈉總量的增加，溫度越高，鈉的揮發量增加越快。

圖 4 總鈉量和鈉揮發量的關系

此外，通過現有的研究資料發現，揮發性鈉(WS-Na和AS-Na)在煤燃燒中易于析出，為了了解其含量與燃燒鈉揮發量之間的關系，基于圖4的數據，以揮發性鈉與總鈉的比值(后文簡稱HNN)為橫坐標作圖5。發現HNN集中分布在0-0.5和0.68-0.94。本文尚未發現能夠解釋這種分布的原因，可能與煤樣主要來自于15個礦區，煤的成因具有相似性有關。

由圖5還可知，當比值分布在0.4-0.5時，400-1100 ℃燃燒溫度下鈉的揮發量均分布在10%-40%，且鈉的揮發量與揮發性鈉含量無明顯的相關性，但在該區間內，揮發的鈉量不超過WS-Na和AS-Na的總和，即此時只發生了部分揮發性鈉的燃燒析出，同時也間接證明了一部分水溶性鈉發生了內部轉化而固定在半焦中(尤其是高溫燃燒條件下)。說明揮發性鈉含量不大時，決定鈉揮發量的因素較多，溫度和揮發性鈉含量都不是最重要因素。當HNN分布在0.68-0.94時，除個別低溫樣本外，鈉揮發量基本大于0.4-0.5的樣本，說明揮發性鈉含量成為決定鈉揮發量的重要因素。在該比值范圍內，燃燒溫度的升高可明顯提高鈉的揮發量，尤其是在燃燒溫度達到1000 ℃以上時，各煤樣鈉的揮發量達到了70%-90%。也存在鈉的揮發量相當或超過揮發性鈉含量的情況，即圖5中圈出的點，其數據來自于文獻[24,28]的準東煤樣。文獻[24]認為，在1100 ℃以下時，揮發到氣相中的鈉除了水溶性鈉和醋酸銨可溶性鈉外，還有鹽酸可溶性鈉，所以會出現鈉揮發量大于或接近揮發性鈉含量的現象。而文獻[28,45]分析可能的原因是，在高溫燃燒過程中，煤中部分鈉與硅酸鹽的結合力發生變化，發生了不溶性鈉向可揮發性鈉轉化，導致鈉揮發量增大。確切的原因待進一步研究。因此，圖5說明相對于揮發性鈉的含量，溫度對鈉揮發的影響更大，但是各樣品中的鈉仍未全部揮發，說明煤中Si-Al礦物質仍起到固定鈉揮發的作用。

圖 5 揮發性鈉與鈉揮發量的關系

3.2 Na/Cl物質的量比

由于分析測試樣品中氯含量的文獻有限，本文根據文獻[12,24,27,32,46]數據分析了煤中Na和Cl物質的量比與鈉揮發量之間的關系，見圖6。由圖6可知,當物質的量比小于 3. 5 時,500-1100 ℃的鈉揮發量均較高,尤其當燃燒溫度達到 1000 ℃以上,堿金屬鈉的揮發量超過 50% ,甚至高達 90% ,但未發現 Cl 含量與鈉揮發量之間有相關性。在物質的量比大于10后,500-1100 ℃的燃燒溫度下,鈉的揮發量均低于3.5 區段內的樣本,且都低于40%。甚至是在物質的量比大于20以后，出現隨著物質的量比的增加鈉揮發量降低的現象。分析發現，燃煤過程中水溶性鈉和醋酸銨可溶性鈉會分別以NaCl和鈉原子的形式揮發到氣相中，當物質的量比較大時，煤中NaCl晶體的含量較低，或因為沒有足夠的Cl與Na結合形成NaCl揮發，導致鈉的揮發量較低。由文獻[12]可知，雖然醋酸銨可溶性鈉中的有機鈉也可以鈉原子形式揮發到氣相中，但其揮發量明顯低于水溶性鈉。所以當 Na 和 Cl 物質的量比較大時,在500-1100 ℃的燃燒溫度下 Na 的揮發量均較低。綜合來看,500-1100 ℃的燃燒溫度區段內的樣本中鈉揮發量都隨著燃燒溫度的升高而升高,具有良好的正相關,所以相對于煤中 Cl 對鈉揮發的影響,溫度對鈉揮發的影響仍處于主導地位。

圖 6 鈉的揮發量隨Na/Cl物質的量比的變化

3.3 煤灰中的礦物質

煤灰組分對堿金屬的揮發存在影響[47]。Oleschko等[20]在褐煤燃燒中發現，煤灰對鈉具有捕捉作用，可抑制大部分鈉向氣相中揮發。Guo等[27]研究了三種典型的新疆高堿煤，發現鈉的揮發量與Na和Ash的質量分數的比值具有良好的正相關，說明煤灰對鈉揮發具有明顯的抑制作用，與Oleschko等[20]研究結果一致。

此外，灰組分對鈉的揮發也存在不同影響。在高溫下，灰分中的Si-Al礦物質具有將鈉捕捉，并保留在灰渣中的作用[21,48-50]，機理見反應式(2)和(3)。反應式(2)為燃燒溫度在1000 ℃以下時Si-Al礦物質對鈉的捕捉機制。當燃燒溫度超過1000 ℃以后，氣相中NaCl的占比減少，Na和NaOH的占比增加，其捕捉機制為反應式(3)。而Ca、Mg礦物質恰恰與Si-Al礦物質相反，具有促進Na揮發的作用[27]。煤中Ca主要是以方解石存在，在1000 ℃下被分解為石灰，石灰與Si-Al礦物質(石英、高嶺土等)反應消耗用來捕捉鈉的Si-Al礦石，進而起到促進鈉揮發的作用，具體見反應式(4)-(8)。Mg促進鈉揮發的作用機制類似于Ca，但由于Mg在煤中的含量明顯小于Ca，所以Mg的促進作用不明顯。

Si-Al礦物質抑制Na揮發：

NaCl+H2O+xSiO2·yAl2O3=Na2O·xSiO2·yAl2O3+HCl

(2)

NaOH+xSiO2·yAl2O3=Na2O·xSiO2·yAl2O3+H2O

(3)

Ca、Mg礦物質間接促進Na揮發：

CaCO3=CaO+CO2

(4)

3CaO+2AlO(OH)=Ca3Al2O6+H2O

(5)

2CaO+Al2Si2O5(OH)4=Ca2Al2SiO7+SiO2+2H2O

(6)

2CaO+SiO2=Ca2SiO4

(7)

3CaO+SiO2=Ca3SiO5

(8)

為更全面探究煤灰組分中礦物質對鈉揮發的影響，本文根據文獻[12,13,22,24,25,27-29]數據，進一步分析了高堿煤在不同溫度下燃燒過程中鈉的揮發量與其灰分中Si-Al、Ca和Mg礦物質含量之間的關系，見圖7和圖8。

由圖7可知，當燃燒溫度在400 -500 ℃時，揮發量與Na和(Si+Al)物質的量比無明顯的相關性，揮發量較低(約20%)。燃燒溫度升高至600 ℃以后，當物質的量比在0.01-0.06時，揮發量隨物質的量比的增加而增加，尤其是當燃燒溫度高于800 ℃以后，揮發量和物質的量比有良好的正相關，說明Si-Al礦物質對鈉的揮發有明顯的抑制作用，與文獻[27,51]的結論一致。但是當物質的量比分布在0.09-0.1時，煤中的Si-Al礦物質相對于鈉的含量較少，未觀察到Si-Al礦物質對鈉揮發明顯的抑制作用。在此區段內，鈉揮發量隨著燃燒溫度的升高而增加，說明相對于煤中Si-Al礦物質對鈉揮發的抑制作用，溫度對鈉揮發的促進作用占主導地位。此外,圖7中對于Na和(Si+Al)物質的量比分布在0.09-0.1的幾個樣本,在400-1100 ℃的燃燒溫度下鈉揮發量均低于55%。主要由于其煤中不溶性鈉的含量較高，接近鈉總量的一半[27]，或煤中S的含量較高，在揮發過程中生成較難揮發的Na2SO4較多[22]，燃燒溫度較低[21]等原因導致。

圖 7 Si-Al礦物質與鈉揮發的關系

圖8為鈉揮發量與煤灰分中Na/[(Si+Al)-(Ca+Mg)]物質的量比的關系。

圖 8 Ca、Mg礦物質與鈉揮發的關系

由圖8可知，在橫坐標的負半軸，由于Si、Al在煤灰中的含量小于Ca、Mg的含量，根據反應式(4)-(8)，Si-Al礦物質被Ca、Mg礦物質大量消耗，所以鈉被Si-Al捕捉的量很少，大部分鈉以NaCl、NaOH等形式揮發出去，揮發量達到56%以上。在坐標軸原點附近，即Si-Al礦物質的含量與Ca、Mg礦物質含量相近時，未發現礦物組分與鈉揮發量的相互關系，而燃燒溫度對鈉揮發的影響較大，溫度越高，Na的揮發量越大。此時燃燒溫度對鈉揮發的影響大于礦物質。在位于橫坐標正半軸的樣本中，隨著Si-Al礦物質含量的增多，在和Ca、Mg礦物質反應完后，剩余的Si-Al礦物質增多，對鈉的捕捉量也增多,鈉的揮發量減少。綜合橫坐標正、負半軸的所有樣本點發現，隨著[(Si+Al)-(Ca+Mg)]的值增大，鈉的揮發量逐漸減少，尤其是在燃燒溫度為700-1100 ℃時，兩者具有良好的負相關性。

3.4 燃燒溫度

通過前面的分析，已經發現溫度對鈉揮發具有重要影響。為進一步明確兩者之間的相互關系，根據文獻[11-13,22,24,25,27-29,32]數據作圖,具體見圖9。由圖9可知，溫度的升高可以顯著增大鈉的揮發量，在溫度為400 ℃時，鈉的揮發量基本低于25%，在溫度高于1000 ℃以后，鈉的揮發量高于60%，最高達到95%。溫度的升高不僅可以增大鈉的揮發量，而且揮發量的增長率也隨著溫度的升高而增大。在900 ℃之前，鈉的揮發量隨溫度的升高增幅較小；在900 ℃之后，鈉的揮發量與其他溫度下相比提高近一倍，揮發量最大達到75%-80%。所以，900 ℃是鈉揮發量隨溫度升高而增大的分水嶺。但塔爾煤在600-1000 ℃的燃燒溫度下鈉的揮發量低于其他種類的高堿煤,溫度為1000 ℃時,揮發量仍低40% ,這是因為這三種塔爾煤中的 Si-Al 礦物質較多[12],在鈉的揮發過程中的捕捉作用較強。

4 結 論

對新疆高堿煤中鈉揮發與鈉形態和含量、Cl含量、灰中礦物質含量和燃燒溫度數據進行統計和分析。結果表明，溫度對鈉揮發的影響最大，而鈉含量對鈉揮發的影響最小。

大多數的新疆煤為中高堿煤，除神華寬溝煤和后峽煤中的鈉以不溶性鈉為主外，其余的高堿煤中均以水溶性鈉為主。燃煤過程中，鈉的遷移轉化分為三個階段：鈉的內部轉化、外部轉化和凝結。室溫至400 ℃主要為內部轉化：主要是水溶性鈉向鹽酸可溶性鈉轉化；400-1450 ℃為外部轉化階段，Na會以NaCl、Na2O、Na、NaOH和中間產物(NaCl)2的形式揮發到氣相中。

燃煤過程中，鈉的揮發量與煤中Na和Cl物質的量比相關。在物質的量比小于3.5時,500-1100 ℃的燃燒溫度下鈉揮發量均較高;在物質的量比大于10以后,任何燃燒溫度下,煤樣中鈉的揮發量均低于3.5區段內的煤樣;甚至在物質的量比大于20以后,鈉的揮發量隨著 Cl 含量的增加而降低。

Si-Al礦物質對鈉的揮發有明顯的抑制作用，在燃燒溫度高于800 ℃，Na和(Si+Al)的物質的量比在0.01-0.06時，揮發量和物質的量比有良好的正相關。燃燒溫度在700-1100 ℃時，鈉的揮發量隨著[(Si+Al)-(Ca+Mg)]的值增大而減少，兩者具有良好的負相關性。

燃燒溫度越高，鈉的揮發量與鈉總量正相關性表現越明顯。尤其是當燃燒溫度高于800 ℃后，鈉總量分布在2000- 4000 μg/g時，鈉的揮發量隨著鈉總量的增加而增加，兩者具有良好的正相關。