气化是生物质资源高效利用的重要途径之一,但由于生物质气化容易产生焦油、团聚、结渣的问题,本研究团队提出了生物质与煤共气化解决上述难题。以木屑、稻壳、水稻秸秆和菜籽秸秆和贫煤为原料,按照生物质/煤（w/w）=4的物料比混合,以四种生物质灰以及其对应的混合灰为研究对象,通过多种实验和模拟的方法对灰样的熔融特性和结渣特性展开研究。首先,为研究还原气氛下生物质灰及生物质与煤的混合灰熔融特性,采用X射线荧光光谱、灰熔点测定和X射线衍射实验,结果发现:生物质中碱金属、碱土金属含量较高,因此生物质灰中碱性氧化物含量也较高;而生物质与煤的混合灰中碱性氧化物总量降低。添加贫煤能够改善低熔点生物质灰的熔融特性,木屑灰和水稻秸秆灰在还原条件下灰熔点仅为874℃和782℃,而其对应的混合灰软化温度分别为1070℃、1083℃,初步分析是由于Al₂O₃含量显著增加,对灰熔融特性产生积极作用。生物质灰中高熔点矿物少,尤其水稻秸秆灰中的矿物极少;而高温下各混合灰渣中形成了较高熔点的矿物质,但不同高温下灰渣内的矿物转化程度大,且形成的多种钙铁矿物,包括硅灰石、斜硅钙石、铁橄榄石、钙长石等,易产生低温共熔作用。同时利用FactSage中的Equilib和Phase Diagram模块模拟分析。高温下液渣对应的熔融温度大多数与实际灰样流动温度一致,灰样内形成多种含钾、钙、镁、铁的矿物,并且都以硅为骨架。相比生物质灰在相图中的位置,混合灰所在位置都向贫煤灰所在相区移动,贫煤灰处于刚玉相区内,灰熔融特性较好。引起混合灰熔融特性变化的主要原因是Al₂O₃含量大幅增加。同时木屑灰、水稻秸秆混合灰和菜籽秸秆混合灰都受到由不同物质间产生的低温共熔影响,从而影响灰熔融特性。然后,结合灰熔融特性分析,采用手动分解和扫描电镜SEM实验对还原气氛不同温度下灰渣的结渣特性研究,结果表明:由灰渣的微观形貌分析和手动分解的实验结果基本一致。815℃还原气氛下水稻秸秆灰渣表现出较强的结渣倾向,而同条件下仅有菜籽秸秆混合灰渣呈现较弱的结渣倾向,表明添加贫煤能改善灰样的结渣特性,同时结渣特性与软化温度相关性显著。最后,为方便判别气化条件下灰样的结渣程度,着重考虑还原气氛下的主要影响因素,利用主成分分析法对其分析拟合,得到新的结渣程度判别方程。由SPSS数据分析得出四个主成分,在碱酸比判别式和各因素与结渣程度的相关性的基础上,以T/ST、（K₂O+Na₂O+FeO）/（SiO₂+Al₂O₃）、SO₃/CaO为判别方程的自变量,再由Matlab得到拟合方程。经检验,方程能较好的满足生物质灰及其混合灰结渣程度的判别。