煤和生物质是我国火力发电的主要燃料。燃料中碱金属钾和钠的存在,能够造成锅炉的积灰、结渣和腐蚀等一系列问题,严重影响锅炉的经济、安全运行。生物质中碱金属钾的含量较高而钠的含量较低,煤中碱金属的含量普遍较低,但高钠煤（如准东煤）中钠的含量较高。因此,根据生物质和煤燃料特性的不同,论文主要研究生物质中碱金属钾的释放规律,以及碱金属钠和钾对灰熔融特性的影响规律。通过实验探究了负载KCl的纤维素、木聚糖、木质素、果胶和松木在热解过程中Cl和K的释放和迁移规律以及CH₃Cl的生成机理。研究发现,部分KCl中的K以有机K的形式转移到了有机物中,并在更高的温度下得到释放。负载KCl的松木、木质素和果胶由于含有碳环上的甲氧基官能团,能在热解中产生大量的CH₃Cl,CH₃Cl主要在低温下（200-350℃）生成,因而能够被高温和高升温速率所抑制。利用智能灰熔融仪研究了合成灰中Na₂O的含量对灰熔融温度的影响。实验表明,当灰分中Na₂O的含量低于3%时,提高Na₂O的含量能够降低合成灰的初始变形温度,但对软化温度、半球温度和流动温度影响较小;当灰分中Na₂O的含量在3-10%范围内时,提高Na₂O的含量能够使合成灰的4个特征温度全部降低。利用FactSage 7.0软件包计算了随着灰分中Na₂O含量升高和温度升高的过程中矿物质的变化趋势。热力学分析表明,钠长石、霞石的产生是提高Na₂O的含量能够降低灰熔融温度的原因,含钠矿物质的产生替代了熔点更高的含钙矿物质（如钙长石）,同时与含钙矿物质发生低温共熔,从而降低灰的熔融温度。研究了不同成分合成灰中K₂O的含量对灰熔融温度的影响。实验表明,对于CaO含量较低（0-5%）的煤灰,适量增加K₂O的含量（0-5%）有助于降低灰分的初始变形温度、软化温度和半球温度,但对流动温度几乎没有影响;对于CaO含量较高（20-25%）的煤灰,适量增加K₂O的含量（0-5%）能够使灰的4个特征温度全部降低;对于生物质灰,当K₂O的含量低于30%时,增加K₂O的含量有助于降低灰熔融温度,继续增加K₂O的含量（至50%）则对灰熔融温度几乎没有影响。经过热力学计算分析可知,K₂O对灰熔融温度的降低作用与含钾矿物质钾长石、白榴石的产生相关,含钾矿物质能与其他矿物质发生低温共熔,降低灰熔融温度。研究了煤灰中不同氧化物的含量对灰熔融温度的影响。向煤灰中分别添加Na₂O、MgO、SO₃和CaO来探究它们对灰熔融特性的影响规律。研究表明,提高Na₂O的含量（0-5.5%）能够降低煤灰的熔融温度,这与在合成灰中得到的结论相吻合;提高SO3的含量（6.5-13%）能够升高煤灰的熔融温度;提高MgO的含量（3-9%）对煤灰的熔融温度起到先降低后升高的作用;提高CaO的含量（13-47%）对煤灰的熔融温度起到先降低后升高的作用。