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结渣问题已经成为制约秸秆类生物质气化燃烧技术规模化利用的主要问题之一。秸秆类生物质中碱金属等含量高，在热转化过程中易迁移挥发，造成常规灰烧结熔融测试温度较实际气化炉内烧结温度高200～400℃，且烧结熔融规律认识不足;另外，为抑制秸秆类生物质灰渣烧结，目前工业普遍采用使用添加剂的手段，我国造纸污泥（脱墨污泥、造纸废水污泥）产量巨大，富含碳酸钙、高岭土等填/涂料，具有良好的抗结渣添加剂利用前景。然而，目前国内外将其用作为抗结渣添加剂的报道较少，对其添加剂作用机理尚不清楚。 对此，本课题从秸秆类生物质灰组成出发，对秸秆类生物质灰烧结熔融特性进行了研究，进一步使用造纸污泥作为添加剂，对比添加前后秸秆类生物质灰烧结熔融特性变化，探讨造纸污泥添加剂的影响机理，为其工业应用提供基础数据。 课题主要从以下几方面进行研究: 1)选取了麦秆、玉米秆、豆秆、稻秆等4种典型秸秆类生物质，采用电容测试与莫氏硬度相结合的双判别方法，对秸秆类生物质灰的烧结熔融特征温度进行考察。考察结果表明，与常规TG-DSC测试结果相比，使用该判断方法测得的烧结温度低约100～150℃，更贴近气化炉内的真实烧结温度;N2气氛下，麦秆的烧结温度与熔融温度分别为835℃、990℃，玉米秆、豆秆、稻秆的烧结温度与熔融温度则依次为825℃、860℃，885℃、985℃，860℃、970℃。 2)利用电容测试与莫氏硬度相结合的双判别方法，进一步考察了温度、加热时间、气氛(CO2、N2、Air)等因素对秸秆灰熔融特性的影响。研究发现:温度是影响烧结与否的关键因素，在不同温度下，麦秆灰组分变化主要包括SiO2晶体的转变以及硅铝酸盐低温共熔体的生成;到达熔融温度990℃后，麦秆灰长石类矿物质的特征峰消失，可能与玻璃体化合物的生成相关;加热时间不会影响烧结程度，N2气氛下麦秆灰在烧结温度下的烧结时间为5min;在氧化气氛中，麦秆灰更易于形成硅酸钾等低温共熔体，导致氧化气氛下烧结温度下降; 3)通过灰熔点测试装置，研究了造纸污泥（脱墨污泥、造纸废水污泥）、城市废水污泥作为添加剂对麦秆灰熔融特征的影响，并与常规添加剂的效果进行了对比。研究发现:添加脱墨污泥和造纸废水污泥均能有效提高秸秆类生物质的灰熔点，成本低，具有较好的应用前景;添加比例控制在3～10％内时，造纸污泥（脱墨污泥、废水污泥）对麦秆灰软化温度提升效果均优于城市废水污泥;在添加比例控制为5％时，造纸废水污泥对麦秆灰软化温度提升效果最好。 4)利用XRD、XRF等表征手段，对麦秆灰烧结熔融温度下3种不同污泥作用机理进行了比较。研究认为:不同温度下，脱墨污泥主要是通过形成硅铝榴石使得灰熔点提升，造纸废水污泥则主要是通过生成高熔点物质CaSiO3抑制低熔点硅酸盐形成，城市废水污泥升温中存在明显SiO2晶态转变过程。