灰熔化行为是影响灰粘附性和排渣特性的重要因素。本文基于高温热台显微镜和扫描电镜及能谱仪,以高碱煤、非高碱煤及煤气化细渣为主要研究对象,从亚颗粒尺度元素非均分布展开,探究了高碱煤灰颗粒的局部熔化行为,研究了三种非高碱煤在亚颗粒尺度元素含量的波动性,并由不同样品在亚颗粒尺度的理化特性差异着手,研究了气化细渣的高温气化反应特性。主要内容如下:1.利用扫描电镜及能谱仪等仪器对进行准东高碱煤低温灰样和原位燃烧反应后的灰颗粒局部熔化行为进行研究,发现低温灰样中灰粒元素分布不均,灰颗粒在低于灰变形温度时会发生局部熔化现象,Na、Si和Mg元素对灰粒局部熔化行为起主导作用。2.基于三种非高碱煤灰颗粒的局部熔化行为,研究了不同熔化程度区域主要元素富集状态,分析了不同熔化程度区域主要元素含量的波动及其影响。结果发现,Na和Si元素在熔化区普遍具有较高的相对含量,而Mg、Al、Ca、Fe和S元素则在未熔化区相对含量较高。灰粒中初始液相的形成与富钠矿物有关,元素含量的波动可能会因矿物相互作用而引起低温共晶现象。3.采用高温热台显微镜对比研究了石油焦、煤气化细渣和神府煤焦的气化反应特性。结合不同样品的理化性质分析发现,细渣的气化反应活性明显优于石油焦,比神府煤焦稍差。作为煤气化副产物之一的细渣相比石油焦孔隙结构更丰富,且具有相对较低的石墨化程度,反映了其良好的气化反应性。