准东煤是我国重要的煤炭资源,具有高水分、低灰分、低硫、较高挥发分和中高热值等特征,是优质的动力煤。然而,准东煤高碱金属含量的特性使其在燃用过程中沾污结渣严重。沾污结渣问题长期影响着火电厂锅炉的安全运行,降低了锅炉的效率,同时增加了运行成本。本试验研究工作是在350MW掺烧准东煤机组电站锅炉上进行的,首先利用红外高温计和CCD测温装置测得了锅炉炉膛内火焰温度场的分布,分析了SOFA风率和掺烧比对NOx排放特性的影响。结果表明,NOx排放量随SOFA风率的增大而降低,随准东煤掺烧比的增大而增大。然后,通过改变SOFA风率和准东煤掺烧比,研究了SOFA风率和掺烧比对炉膛内火焰温度场分布及炉膛内结渣情况的影响。结果表明,一次燃烧区域火焰平均峰值温度随SOFA风率的增加而降低,而二次燃烧区域火焰温度和烟气出口温度随SOFA风率的增大而升高。随着准东煤掺烧比增大,主燃烧区域温度升高,而在燃尽风区域火焰温度则降低。在燃烧器区域,SOFA风率的增大会产生还原性气氛,使得结渣变得严重。各工况下SOFA风率最大时燃烧器中部区域结渣情况最为严重,而随着SOFA风率的减小,燃尽风上方区域的结渣情况越来越严重。随着掺烧比的增大,燃烧器中部区域和燃尽风上方区域的结渣情况均变得严重。里层渣样出现钠钙长石和赤铁矿的富集,随着结渣的发展,渣样中碱金属含量逐渐降低。随后借助XRD研究了烟气沿程灰渣的特性变化,分析灰渣在锅炉烟气沿程上发展过程。最后,利用硅碳棒获取燃尽风上方渣样,观察渣样的动态变化过程,并计算沉积速率,又对渣样进行分层,借助CFA、ICP、XRD、SEM等方法对准东煤结渣特性进行分析,探究了准东煤结渣机理。结果证明,煤粉颗粒在锅炉炉膛内充分燃烧,其中绝大部分Na、K析出,附着在受热面上形成初始熔融态渣膜,结渣继续发展,形成捕捉表面,随着灰粒不断被捕捉,沉积层熔点升高,从而发生凝固又形成新的捕捉表面。本文验证了温度和气氛对结渣的重要影响,证明了Na、K等碱金属元素及含铁硫化物对结渣初始沉积层形成的重要作用,从碱金属元素迁移、矿物演变及微观形貌结构等角度描述了结渣形成、发展到最终成渣的大致过程,对燃用准东煤及其他高碱金属煤的机组电站锅炉解决沾污结渣问题具有一定参考意义。