准东煤是我国新近开发的重大动力煤资源,具有灰分低、热值高、易燃尽等优势,但其灰熔点低、碱金属含量高的特性容易引发电站锅炉受热面的沾污结渣问题,开展防治准东煤结渣沾污的研究工作具有重要价值。混煤燃烧是防治锅炉结渣沾污的常用措施,但由于准东煤与其他煤之间燃烧特性差异较大,掺烧效果不尽理想。使用添加剂是减缓准东煤锅炉结渣沾污的一种重要途径,为了有效地使用硅基添加剂防治准东煤的结渣沾污,需要对硅基添加剂和飞灰中物质的热结合机理做深入研究。本文使用差示扫描量热法(DSC)分析样品升温过程的热流变化,使用X射线衍射法(XRD)分析加热产物的物相组成,通过这两种实验手段相结合的方法,在对比研究了准东混煤飞灰热转化特征的基础上,研究了两种准东煤飞灰与不同目数、不同添加比例的白炭黑(工业氧化硅)掺混样品的热转化特征,分析氧化硅添加剂与飞灰物质的作用机理,并选取一种具有实际应用前景的硅基添加剂稻壳炭灰与白炭黑的添加效果进行对比。研究结果表明,飞灰中硅铝酸盐物质的显著热转化发生在810℃以后的高温段。两种准东飞灰中原有的非晶质铝硅酸盐物质与含钙、钠元素的物质在高温下均发生了以钙长石(CaAl2Si2O8)或钠钙长石为终产物,钙黄长石(Ca2Al2SiO7)和硅酸铝钙(CaAl2SiO6)为中间产物的结合反应。这些大量新生硅铝酸盐矿物的生成是准东煤灰熔点降低的重要阶段,是导致飞灰在高温烟道区域发生沾污问题的重要原因。飞灰残碳含量高的1号准东混煤飞灰的氧化硅掺混实验结果表明,硅灰比为1:9时,100目、2000目氧化硅与飞灰物质均未发生明显反应。而硅灰比为1:1时,100目、2000目氧化硅都和飞灰样品发生明显的吸热结合反应。在钙含量更高的2号准东混煤飞灰的氧化硅掺混实验中,硅灰比为1:9时,掺加的100目氧化硅基本不与飞灰结合,而2000目氧化硅能够使飞灰DSC谱图上的吸热谷谷底温度提高45℃,显著抑制了灰质的熔融。硅灰比增至1:1时,大量的100目氧化硅未与飞灰发生作用。而2000目氧化硅与灰质的结合虽然更为充分,但它对于延缓灰质熔融并没有更明显的效果。这些分析表明,灰质特性、氧化硅目数及其掺混比例都是影响硅基添加剂与飞灰作用效果的重要因素。稻壳炭灰掺混样品的DSC测试结果表明,以1:1掺加的500℃、700℃热处理稻壳炭灰均能与2号飞灰发生反应。不过,在延缓熔融物质生成的效果上,这两种稻壳炭灰分别比100目和2000目氧化硅添加剂稍差一些。