煤炭和生物质是重要的能源,且主要是以燃烧的方式进行利用。但是煤炭与生物质所含的K和Na等碱金属化合物在燃烧过程中释放到气相中容易引起高温腐蚀、受热面结垢、炉内结渣等问题。而生物质和煤燃料的物理性质和碱金属的含量及赋存形式等是不同的。因此有必要深入研究固体燃料燃烧过程碱金属释放时的实时动态规律,为燃烧过程碱金属释放机理的揭示提供依据。采用CO₂激光器为点火热源,以单颗粒固体燃料燃烧全过程为研究对象,构建了基于自发辐射的碱金属释放特性研究实验平台。首先利用ICCD光谱仪直接采集不同固体燃料（桉树、甘蔗渣和煤炭）燃烧过程的火焰自发辐射光谱,获得了不同燃料燃烧过程的碱金属释放过程实时信息,研究分析了不同气氛下碱金属K和Na释放的时空分布特性。结果表明,生物质燃烧过程的碱金属光谱强度峰值更大,煤的碱金属光谱强度峰值最小。在时空分布上,在燃烧初期火焰高度和K的光谱强度最大位置高度为:煤<桉树<甘蔗渣,并且K的光谱强度最大位置高度与火焰中心位置高度基本重合。在O₂/CO₂气氛下,桉树和甘蔗渣燃烧过程的K原子光谱强度的时空分布更加均匀,且这两种生物质的分布差异变小。煤燃烧过程的K原子释放时间延长,且火焰高度下降更缓慢,相对生物质,其碱金属释放时间延长的更多。随CO₂的浓度增加,碱金属的光谱积分总强度减小,与煤相比生物质的碱金属光谱积分总强度减少幅度更大。此外,为了分析不同形态碱金属在燃烧过程碱金属释放的规律,一方面通过火焰图像分析了不同含量和不同形态的钾（KCl和K₂CO₃）对燃料着火的影响,然后结合光纤光谱仪分析了其对燃烧过程碱金属释放的影响。结果表明,固体燃料中添加不同含量和不同形态的钾在O₂/N₂和O₂/CO₂气氛中燃烧,会使其气相的点火时间延迟,而添加K₂CO₃的点火延迟比添加KCl的更迟。另外在相同的钾含量下,添加KCl的燃料K和Na的释放强度比添加K₂CO₃的更强。然而,当添加的K的含量较高时（为3.5%K）,这两种添加剂之间的差异较小。在挥发分燃烧的初始阶段,CO₂对添加了KCl的样品中K原子释放过程的抑制作用要比K₂CO₃更强,而随着燃烧的进行CO₂对不同形态碱金属的抑制影响呈现相反效果。最后对论文进行了总结与展望。