近年来发展起来的生物质烘焙技术是一项能够改善生物质储运特性和能源品质的低温热解技术,是生物质能源化利用重要的研究和发展方向。但烘焙技术并未改善生物质自身碱金属含量高的问题,生物质燃烧过程中,析出的高浓度的碱金属化合物会带来锅炉受热面结渣、腐蚀和床料聚团等问题。本文通过管式炉燃烧实验和HSC Chemistry化学热力学平衡计算,研究了烘焙生物质中的主要碱金属K在燃烧过程中的析出迁移及控制规律,为烘焙生物质的工业应用提供理论依据。以棉秆、稻秆和麦秆为实验原料,利用管式炉对烘焙前后生物质进行燃烧研究,主要得到以下结论,600-900℃时,由于水溶性K、char-K、K的硅酸盐和KAl Si O4等固留量的增加,烘焙降低了生物质燃烧过程中K的释放率,这有利于缓解气相K所带来的受热面结渣和床料聚团等问题。烘焙生物质燃烧过程中,随着温度的升高,水溶性K和醋酸铵态K不断释放,并转化为K的硅酸盐或KAl Si O4。当燃烧气氛由空气切换至21%O2/79%CO2时,烘焙生物质燃烧过程中K的释放率有所下降,而O2浓度的提高的则促进了K的释放。为了控制生物质燃烧过程中K的释放和转化,向烘焙麦秆中分别加入NH4H2PO4、Ca3（PO4）2、硅藻土、煅烧高岭土,通过管式炉研究了添加剂对烘焙麦秆燃烧过程中K析出迁移的影响,实验结果表明:700-900℃时,Ca3（PO4）2、NH4H2PO4、硅藻土和煅烧高岭土均能降低烘焙麦秆燃烧过程中K的释放,有利于缓解气相K引发的受热面结渣和床料聚团等问题,磷酸类添加剂主要通过K-Ca-P复盐和醋酸铵态K的生成抑制K的释放,硅铝类添加剂主要通过K的硅酸盐和硅铝酸盐的生成抑制K的释放,综合考虑添加剂对燃烧、固K效果和灰熔融特性的影响,Ca3（PO4）2为最优添加剂,其次为煅烧高岭土,硅藻土和NH4H2PO4均存在明显缺陷。温度的升高促进了添加剂混麦秆燃烧时K的释放,并促进了K-Si盐或K-Al-Si复盐或K-Ca-P复盐的生成。相比空气气氛,21%O2/79%CO2气氛抑制了磷酸类添加剂混烘焙麦秆燃烧时K的释放,却提高了硅铝类添加剂混烘焙麦秆燃烧时K的释放,而在O2/CO2气氛下,O2浓度的升高促进了添加剂混烘焙麦秆燃烧时K的释放。针对燃烧过程中碱金属K可能的存在形式,利用化学热力学软件HSC Chemistry进行了模拟计算。结果表明,烘焙预处理会抑制生物质燃烧过程中KCl的释放,有利于缓解其引发的受热面结渣、腐蚀和床料聚团等问题,此外,烘焙还促进了K2CO3、K的硅酸盐和K的硅铝酸盐的生成,这与实验结论相吻合。烘焙生物质燃烧过程中,温度的升高会促进K以KCl和KOH的形式释放,对于烘焙棉秆,温度还会促进K以K2SO4的形式释放。磷酸类、硅铝类和硫酸类添加剂均能有效抑制烘焙麦秆燃烧时K的释放,有利于缓解气相K所引发的受热面结渣、腐蚀和床料聚团等问题,其中磷酸类添加剂的作用最强,硅铝类添加剂的作用最弱。O2/CO2气氛会影响K2CO3、K2SO4、K-P盐、K的硅酸盐和硅铝酸盐等的生成。