生物质特别是秸秆类燃料通常含K和Cl较多,燃烧过程时易释放到烟气中而较多地转化成碱金属氯化物和硫酸盐气体,在烟气冷却过程中形成亚微米颗粒,引起电厂锅炉受热面积灰及腐蚀和颗粒物排放等问题。因此,合理描述生物质燃烧烟气中含K成分转化生成亚微米颗粒的过程和行为对于预测和防止积灰及腐蚀、评价除尘系统性能和颗粒物排放特性具有重要意义。针对生物质燃烧烟气中含K成分生成亚微米颗粒的过程和行为,本论文采用数学模型研究的方法,基于一维柱塞流反应器模型,建立燃烧烟气含K成分生成颗粒物的数学模型,模型考虑含K气体成分的均相成核、异相凝结和颗粒的碰撞凝并,描述在烟气冷却过程中含K气体向亚微米颗粒转化的过程及演变,重点研究了KCl气体生成颗粒物的行为,并研究了K₂SO₄颗粒存在及硫酸盐化生成K₂SO₄对KCl气体向颗粒物转化的影响。在此基础上,研究了飞灰颗粒存在对含K成分生成颗粒物行为的影响。对KCl气体生成颗粒物行为的模型研究表明,KCl气体在680⁷10℃开始成核,初始KCl浓度是决定成核温度的主导因素。KCl浓度和烟气冷却速度影响颗粒物的生成。降低KCl浓度会增大颗粒数目浓度,但减小所生成亚微米颗粒尺寸;降低冷却速率可以减小颗粒数目浓度,但增大颗粒尺寸。K₂SO₄颗粒的存在对KCl形成颗粒物的行为有显著影响,表现为一定K₂SO₄颗粒浓度以下时KCl才能发生均相成核,否则只能通过异相凝结向颗粒物转化,临界K₂SO₄颗粒浓度很低,数量级为10⁵ cm^-3。就KCl气体硫酸盐化对颗粒物形成过程影响的数值研究表明,硫酸盐化反应生成的K₂SO₄气体在720-820℃均相成核,其形成的K₂SO₄颗粒很大程度上抑制KCl成核形成颗粒物。K₂SO₄均相成核产生的亚微米颗粒数目浓度高于纯KCl气体成核颗粒数目,但颗粒平均直径更小。烟气组分对硫酸盐化反应和颗粒物生成影响大。改变O₂的浓度明显改变硫酸盐化反应开始的温度;增加SO₂或O₂的浓度会强化硫酸盐化反应,明显增加K₂SO₄气体的生成量,减小生成的颗粒物尺寸;提高KCl气体浓度增大颗粒的尺寸和质量浓度。所形成的亚微米颗粒物中S的含量与颗粒尺寸关系不大,但增加SO₂和O₂浓度会增加颗粒物中S的含量。对飞灰颗粒的影响的研究表明,KCl和K₂SO₄气体会凝结到飞灰颗粒上,主要是凝结在1-10μm的颗粒上,其中KCl的凝结量比K₂SO₄高得多。整体上,生物质燃烧烟气冷却过程中飞灰颗粒对KCl和K₂SO₄气体形成亚微米颗粒物的影响很小,烟气中的KCl和K₂SO₄则基本上都转移到亚微米颗粒中。