我国近半的生物质直燃电厂采用炉排燃烧方式,所生成的生物质灰包括底灰和飞灰。与底灰一样,飞灰也含营养元素,但因颗粒细,燃烧过程中挥发出的有害重金属元素易富集在飞灰中。特别是,为克服燃料供给和防止受热面积灰、腐蚀等问题,设计燃烧秸秆的锅炉掺烧木质生物质(主要是树皮、废旧木材等)较普遍,导致飞灰中重金属含量较高,对环境的潜在影响可能限制其在农林方面的应用。因此,对飞灰的组成和特性进行必要的分析和评价以及探究飞灰的处理方式是实现飞灰综合利用的前提。本文针对我国炉排燃烧生物质直燃发电的实际,特别是掺烧木质燃料的特点,采用多种先进的实验和分析方法对6台机组的生物质燃烧飞灰的特性进行了系统的研究,主要包括飞灰的理化特性、浸出特性等。在此基础上,对飞灰的利用价值进行了系统的分析和评价,并提出飞灰的综合处理方法。对飞灰理化特性的研究主要包括飞灰的基础特性、粒径分布、元素组成、矿物质组成。基础特性的研究表明,飞灰的总有机碳(TOC)含量往往较高,除尘器飞灰TOC的含量要高于分离器飞灰；分离器和除尘器飞灰均呈较强的碱性,但是它们的pH值都小于13,符合生物质灰在农林土壤利用时对pH值的要求。飞灰主要以小颗粒为主,可能对飞灰的加工利用过程产生不利影响。对元素组成的分析显示,飞灰中除了含有丰富的营养元素(K、Ca、Mg、P)外,还含有多种重金属元素(Cd、Co、Cr、Cu、Mn、 Mo、Ni、As、Pb、Sb、V、Zn)。对矿物质组成的分析表明,飞灰中的主要矿物质成分是Si02、方解石、硫酸钙、氯化钾、氧化钙以及长石等。对飞灰的浸出特性及浸出产物特性的研究主要包括Cl的浸出过程、主量元素和重金属元素的浸出特性、浸洗飞灰的元素组成和矿物质组成以及浸洗液蒸干样的矿物质组成。对C1浸出特性的研究表明,飞灰中的C1元素在水溶液中易溶解,脱除残碳后可以加快飞灰中C1的浸出速度。对主量元素和重金属元素浸出特性的研究表明,K、Na的浸出率较高,Ca、Mg次之,P的浸出率最低,有害元素除Mo、Sb的浸出率较高外,其他元素的浸出率都很低,远小于I%。浸出产物的特性表明,浸洗可以显著的降低K、C1的含量；K在浸洗过程中主要以KC1的形式浸出,少量以K2SO4的形式浸出,Na以NaCl的形式浸出,而Ca则主要以CaSO4的形式浸出。围绕飞灰的理化特性和浸出、浸出产物的特性对飞灰的综合利用价值进行评价,表明主要燃烧农林剩余物机组的分离器飞灰具有农用价值,而所有除尘器飞灰和掺烧废弃木材、模板等燃料机组的分离器飞灰因有害元素的含量过高可能限制它们在农林土壤中的应用。分离器飞灰和除尘器飞灰的TOC,碱金属以及C1、S的含量较高,限制了其在建筑材料方面的直接应用,尽管通过水洗可以降低碱金属以及Cl、S的含量,但是依然无法解决TOC含量过高的问题,鉴于此,本文提出了飞灰的综合处理方法以开发其高附加值利用。