生物质作为可再生洁净能源,在中国能源结构中将占据越来越重要的地位。由于其含有较多的碱金属造成积灰、结渣,腐蚀等问题,抑制了生物质能源的推广应用,也同时增大发电系统的复杂性及发电成本。因此,本文重点研究了生物质碱金属的赋存形态及热处理过程中碱金属元素的释放规律及机理,为我国生物质的清洁高效利用提供有力的理论支持,具有较好的社会经济及学术的重要意义。研究生物质碱金属赋存形态及热释放特性,本文所采用的实验方法为:化学分馏实验、微波消解实验、热解燃烧实验;检测方法为:电感耦合离子质谱仪（ICP-AES）、扫描电子显微镜及能谱仪（SEM-EDS）和X射线衍射（XRD）,并利用烟气分析仪测量在热解燃烧实验烟气中CO₂、HCl析出规律。以小麦秸秆与稻壳为研究对象,对碱金属K、Na的赋存形态和影响脱除水溶性K的因素进行了研究。以小麦秸秆为研究对象,通过生物质热解燃烧实验,对灰样或灰渣碱金属含量的分析,得出碱金属释放规律。同时,对灰样或灰渣表面元素含量、微观结构和碱金属赋存形态进行了实验分析。通过化学分馏实验,对小麦秸秆与稻壳碱（土）金属赋存形态进行了分析,其结论为:小麦秸秆与稻壳在碱（土）金属赋存形态具有相似性;碱金属主要以K元素为主,并主要以水溶性K的形态存在;碱土金属Ca、Mg元素主要以醋酸铵溶及水溶形态存在。小麦秸秆与稻壳滤液阳离子主要以K⁺、Ca²⁺为主,阴离子主要以Cl^-、NO₃^-为主;水溶性K主要以KCl、KNO₃、K₂SO₄、K₃PO₄等水合离子或晶体存在。通过对小麦秸秆水洗滤液阳离子和阴离子浓度分析,溶液中水溶性K约为80%,其中KCl约为80%、KNO₃约为13%、K₂SO₄约为4%和K₃PO₄约为2%。脱除水溶性K影响因素主次顺序:水洗温度>水洗时间>粒径>搅拌速率。通过小麦秸秆热解燃烧实验研究碱金属释放特性,由此得出的结论为:200℃⁶00℃为主要的热解失重阶段,600℃¹000℃为高温炭化阶段。大多数碱金属K、Na元素易于挥发并随烟气排放;碱金属K元素为碱金属释放的主要成分。对碱金属K元素在灰样表面富集状况分析可知:200℃⁶00℃温度段主要为样品中的KCl、SiO₂和水分结合反应形成硅酸盐和HCl,和KNO₃以气态形式释放;600℃以上温度段主要以KCl的气态形态释放。在燃烧实验中,Na比K随着燃烧温度的升高更容易释放;碱土金属Ca、Mg元素释放量较少。对碱金属K元素在灰渣表面富集状况分析可知:K与Cl元素表面含量是同步变化的;温度小于600℃,灰渣表面K与Cl元素含量同步增长;温度大于600℃,K与Cl元素表面含量减少,主要为KCl与SiO₂等发生反应或者KCl以气态形式释放出去。