近年来,生物质锅炉直接燃烧技术能够实现生物质能的高效利用,逐渐为各国所重视。但生物质锅炉受热面易于积灰、结渣,降低了锅炉可用率,限制了生物质锅炉的直接燃烧利用。本文以我国典型的九种生物质(豆秆、棉花杆、玉米杆、麦糠、稻壳、烟杆、甘蔗叶、甘蔗渣、紫茎泽兰等)为研究背景,利用XRF荧光分析仪、灰熔融分析仪、XRD衍射分析仪、热重分析仪、高温马弗炉等,研究了这几种生物质灰分中氧化物的组成特性、熔融特性及挥发特性,并分析了碱金属对于以上灰分特性的影响。以典型生物质的灰分组成为基础,研究了硅铝比、氧化钙含量、碱金属含量、其他痕量元素在生物质灰分中的分布规律,然后以硅铝比、氧化钙含量、碱金属含量为变量,其他微量元素为常量,配制了模拟的生物质灰分,并利用模拟灰分替代原生物质灰分进行了后续的实验,以排除矿物质组成中微量元素及生物质组成中有机物的干扰,更深入研究碱金属的作用规律。后续实验中,利用灰熔融分析仪和热重分析仪,研究了在碱金属含量变化过程中,模拟生物质灰分的熔融特性及灰分挥发性质,总结了碱金属与生物质灰分的软化温度和失重率的关系。最后,基于以上对原生物质以及模拟灰分的全部实验结果,分析了碱金属对于生物质在燃烧过程中积灰、结渣特性的影响,研究了现有结渣判别方法对于生物质结渣判定的适用性及不足,结合碱金属含量高带来的高挥发性等特殊性质,利用灰熔点软化温度判定方法和碱金属含量判定方法,总结出了适合于生物质的新结渣判别方法。论文最后提出了适合于生物质结渣判别的新指标：即由碱金属含量判别方法与软化温度判别方法二者共同来判定生物质的灰分结渣特性。研究发现生物质灰分中碱金属含量高直接导致灰分的挥发性较高,这使得生物质在炉内燃烧时,灰分中的矿物质易进入气相,粘接在锅炉受热面上,继续发展形成结渣。而灰熔点软化温度未能考虑到碱金属高带来的挥发性问题,因此不能判定这部分高挥发性矿物质进入气相后对结渣的影响,使得这一判别方法对于生物质结渣判定的适用性较低。在新的判定指标中,利用碱金属含量判别方法能够判定高挥发性对结渣的影响,而利用软化温度判别方法又能够判定灰熔融性对结渣的影响,二者相结合,使新指标对生物质的结渣判定具有较高的分辨率。