循环流化床燃烧技术的优越性使得近年来循环流化床锅炉在国内外得到迅速发展,为燃煤发电提供了一条切实可行的出路。但是,目前我国运行的循环流化床锅炉中飞灰含碳量普遍高于设计值,已经成为制约其快速发展的瓶颈问题。因此,有必要研究循环流化床锅炉飞灰颗粒的微观特性,以期降低飞灰的含碳量。这样,既可以有效提高锅炉的燃烧效率,又有利于飞灰的综合利用。分形理论是一门新兴的横断学科,它为解决自然界中复杂的非线性问题提供了重要保证,该理论的引入为研究飞灰特性提供了一种新的思路,分形维数实现了对复杂事物的描述从定性分析到定量分析的转变。本文以某煤矸石热电厂75t/h的循环流化床锅炉为研究对象,采取该循环流化床锅炉除尘器后的飞灰为主要实验对象。根据建立的实验方案,对不同粒径段的飞灰分别进行含碳量测定和微观表征,并应用分形理论,分析循环流化床锅炉飞灰的微观特性,探索不同参数同分形维数的关系。作者通过分析入炉煤的粒度特性,得出该循环流化床锅炉入炉煤的粒度太粗,以致锅炉实际蒸发量达不到设计值,建议改善破碎设备,保证合适的给煤粒度。在飞灰的筛分实验和含碳量测定中,得到了飞灰的含碳量同其粒径之间具有峰值特征,其中飞灰未燃碳在粒径45-25gm和100-80gm之间出现峰值,对应的含碳量分别为11.66%和9.94%。针对上述问题,本文对不同粒径段的飞灰分别进行氮吸附实验、压汞实验和扫捕电镜实验。氮吸附实验结果表明,不同粒径段飞灰的吸附等温线均近似为第]I类,迟滞回线是多种类型的叠加；孔类型主要为锥形孔、平行板狭缝孔和墨水瓶状孔；孔径分布很宽,但未发现2纳米以下的孔。压汞法可有效测定较大孔的孔隙特性,实验结果显示,飞灰的孔径分布从几纳米至几万纳米,平均孔半径位于45μm左右；飞灰的比孔容积主要由孔径大于1 OOnm,尤其孔径大于1000nm的孔构成,而比表面积则由孔径小于l OOnm的孔组成。通过扫描电镜实验,观察了飞灰的微观形貌特征,将飞灰颗粒的形态分为三类,即密实类、层状类、多孔类；按含碳量的不同,将各粒径飞灰划分为低含碳量(F1、F2)、中含碳量(F3、F5、F9)、高含碳量(F4、F6、F7、F8)三种。作者通过对氮吸附、压汞和扫描电镜实验中得到的结果进行处理,分别计算了不同粒径飞灰的分形维数,得到了分形维数同粒径的函数关系。通过扫描电镜实验还发现了分形维数同含碳量的关系。