由于生物质中含有较多的碱金属，燃烧时容易发生结渣问题，因此，本文针对三种广东典型农作物（稻杆、甘蔗渣和甘蔗叶），研究其燃烧过程的结渣特性，以期对生物质发电厂的实际运行提供指导。首先，研究两种不同的灰化温度对生物质成灰特性的影响，包括对生物质灰分含量、灰成分和晶相结构的影响。实验发现，高温时生物质灰分含量低于低温时，因为温度越高，生物质燃烧就越充分，并且生物质内许多以有机物形式存在的无机元素在高温下更容易挥发，由SEM-EDX（电镜扫描-能谱分析）也发现815℃时生物质灰的碱金属含量均低于575℃时，这表明在高温时碱金属（K、Na）容易挥发，并由XRD确定碱金属K的迁移主要以KCl蒸汽的形式进入气相，因此，在确定灰分含量和灰分组成时，宜采用较低的灰化温度。接着，研究了三种生物质在管式炉中以不同温度（600℃～900℃）燃烧的情况，并通过灰熔点、酸碱比、碱性指数、硅比、硅铝比等5个结渣判别指标，评价生物质燃烧的结渣程度，结果发现稻杆容易结渣，而单一的结渣判别指标并不能准确地反映实际燃烧结渣程度。因此，建立了一个基于模糊神经网络的生物质燃料燃烧结渣预测模型，并将模拟结果与实验结果进行比较，表明模型是可靠有效的。在掌握了三种生物质燃烧的结渣程度后，通过FactSage化学热力平衡软件模拟该三种生物质在不同温度下及加入添加剂后的燃烧工况，得到反应生成物种类和数量，结合前面的实验部分，分析生物质燃料燃烧的结渣机理和添加剂的抗结渣机理。结果发现，由于稻杆燃烧过程中产生大量熔融态K₂O，与周围的SiO₂接触，容易生成液相的钾硅酸盐，引起低温共熔，从而导致结渣。添加剂CaO和Al₂O₃能够减缓结渣程度，CaO主要是通过与SiO₂（s）反应生成高熔点的固态Ca₃Si₂O₇（s）和MgOCa₃O₃Si₂O₄（s），消耗大量SiO₂（s），从而抑制了大量K₂Si₄O₉（liq）的生成。而Al₂O₃起到两个作用，一是固定K，使其留在灰分中，避免过多气相KCl溢出，造成后部受热面腐蚀；二是生成熔点高的固态KAlSiO₄、KAlSi₂O6，减少了K₂O熔融物的产生。