热化学转化技术中,气化是生物质高效清洁利用的最重要技术之一,被认为是生物质开发利用最有前景的手段,但是生物质尤其农作物秸秆因富含碱金属K会带来较多问题,如床料团聚、换热表面积灰、结渣和腐蚀等问题。开展生物质气化特性及碱金属K释放迁移行为研究,对生物质高效清洁气化利用及碱金属引起问题的解决具有至关重要的意义。本文采用热力学平衡计算和实验分析相结合的方法,对生物质气化特性及碱金属K释放迁移行为进行了充分的研究。在管式固定床上研究了生物质热解焦CO2气化反应过程中碱金属K及Cl迁移释放规律,考察了反应温度和反应时间对K及Cl迁移释放的影响。结果表明,K和Cl气相释放比例随反应温度增加而快速增加且K和Cl呈现同步释放的关系。温度在650℃时,K的释放主要是由羧基结合钾分解释放引起,在750-900℃范围内时,K及Cl的释放主要是由于KCl蒸发释放引起,同时char-K和K2CO3分解也导致K的释放。在小型流化床气化系统上,研究了反应温度和当量比对稻草气化特性的影响。结果表明,随着气化反应温度升高,CO体积浓度逐渐增加,CO2体积浓度逐渐减少,H2和CH4体积浓度呈现小幅上升的趋势,气体产率Yg和炭转化率η随着气化反应温度的升高逐渐增加。在不同反应温度（650℃和800℃）条件下,气化可燃气组分随着当量比的增加呈现出不同变化趋势,但产气率和焦炭转化率随当量比的增加而逐渐增加。使用HSC Chemistry软件中热力学平衡计算模块模拟了稻草在400-1200℃下当量比ER=0.25气化过程中K和Cl组分变化规律。结果表明,在低温（<700℃）气化过程中,气化飞灰中K主要以KCl（s）形成,随着气化反应温度进一步升高（>700℃）,KCl（s）开始蒸发以KCl（g）的形式释放到气相,同时气化飞灰中有少量的K2O·Si O2（s）、K2O·4Si O2（s）和KAl Si O4生成。在小型流化床系统上,研究了反应温度和当量比对K释放和迁移行为的影响。结果表明,随着气化反应温度增加,碱金属K气相释放比例逐渐增加。气化反应温度小于700℃时,碱金属K气相释放比例较小,当气化反应温度大于700℃,碱金属K气相释放比例出现较大幅度的增加。随着气化反应温度增加,water-soluble K含量逐渐减少,ion-exchanged K含量逐渐减少,HCl-soluble K和insoluble K含量小幅度增加。相对于温度,当量比对碱金属K释放迁移的影响较小。随着当量比的增加,碱金属K气相释放比例小幅度增加,water-soluble K含量和ion-exchanged K含量小幅度减少,HCl-soluble K和insoluble K含量小幅度增加。在工程1.5MWth流化床气化系统上研究了当量比对稻壳气化特性及碱金属K迁移释放行为。结果表明,增加当量比能促进K的释放,但是当量比进一步的增加导致焦炭颗粒在炉内停留时间减少,从而使焦炭颗粒气化不充分,碱金属K气相释放比例减少。