余作伟，刘倩，钟文琪，周骏

（东南大学，能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，能源与环境学院，江苏南京210096）

引 言

生物质能是一种具有CO2“零排放”特性的可再生能源，其利用可以有效缓解传统化石能源日益枯竭的危机以及减轻环境污染。但生物质作为燃料，存在着可磨性差、亲水性强、体积密度小、能量密度低、高位热值低[1]等问题。近年来发展起来的生物质烘焙技术是一项能够改善生物质储运特性和能源品质的低温热解技术[1]，是生物质能源化利用重要的研究和发展方向。然而，由于生物质的碱金属含量高，在燃烧过程中易导致锅炉受热面积灰、结渣和腐蚀[2-4]等现象，使得锅炉难以持续正常运行。因此，对烘焙生物质中碱金属的赋存形态以及燃烧过程中碱金属的析出迁移规律展开研究，对于生物质燃烧技术的发展和应用具有重要意义。

对于原生生物质中碱金属的赋存及析出形态，研究者们开展了大量研究。钾是其中最主要的碱金属，包括水溶性、醋酸铵溶态、酸溶态及残渣态四类[5-9]，水溶性K 一般为KCl、K2CO3、K2SO4等水溶性K盐；醋酸铵溶态一般为K的羧酸盐；酸溶态K其中一部分为char-K[5,7]，另一部分则为可溶于HCl或H2SO4的K 的硅酸盐[6,10]；而残渣态K 一般为K 的硅酸盐和K 的硅铝酸盐[11-12]及其他残余。在燃烧过程中释放的主要是水溶性K 和醋酸铵溶态K[5,13]。K 的释放与温度密切相关，低于700℃时以有机K的分解和气化为主[14-15]；达到KCl的气化温度（771℃）之后，大量的K 以KCl 的形式析出[14-15]；大于800℃时，部分K 会以KOH 的形式释放[16-17]，此外K 还会以气相K 的形式释放[17]，进而发生二次反应生成K2CO3、，另外K 还会与Si 结合，转化为酸溶态或者残渣态K[5-6]。……