談到生物質(zhì)燃燒的科學(xué)，沒有比灰燼融合（結(jié)焦）參數(shù)更復(fù)雜的事情了。當(dāng)結(jié)焦特性良好時，灰燼仍然是灰燼，唯一的挑戰(zhàn)是灰燼不會過度的以堆積的方式從燃燒系統(tǒng)中去除。相反，當(dāng)灰燼融合特性不利時，就會發(fā)生奇怪的事情——灰燼會聚集在一起，這時需要進(jìn)行打碎操作，甚至從灰盤中進(jìn)行鑿出。之后，它可以形成磚塊，看起來像一塊熔化的玻璃，甚至像蜂窩。當(dāng)它在工業(yè)燃燒器中積聚時，這種灰燼的狀態(tài)被稱為結(jié)焦或結(jié)渣。不管你叫它什么，它看起來如何，它的形成過程都比較簡單，因?yàn)樗皇顷P(guān)于熔點(diǎn)的函數(shù)。

首先，讓我們首先確定“干凈的”灰（不含污垢、巖石、未燃燒的碳等）主要是無機(jī)氧化物的組合。當(dāng)生物質(zhì)燃燒時，有機(jī)物質(zhì)（基本上是所有的碳、氫、氮和氧）都會被釋放出來，而無機(jī)礦物質(zhì)則保持氧化形式，我們將其視為灰燼。經(jīng)檢測，生物質(zhì)灰主要由鈣、二氧化硅、鋁、鎂、鉀、錳、鈉、鐵、磷等礦物質(zhì)的氧化物形式組成。這些氧化礦物中的每一種都以固體形式存在，并且與任何其他固體一樣，它們具有熔點(diǎn)。存在的各種礦物氧化物的熔點(diǎn)范圍可能有很大差異，灰的總?cè)埸c(diǎn)是在高溫下發(fā)生的，是所有礦物組分和化學(xué)相互作用的函數(shù)。因此，灰燼通常會在一定溫度范圍內(nèi)熔化，而不是特定溫度。范圍可以從幾度到50甚至100攝氏度不等。這就是為什么當(dāng)您看到灰熔融測試結(jié)果時，它會報告為一個溫度范圍（例如，變形溫度=1310攝氏度，半球溫度=1330攝氏度，流動溫度=1350攝氏度）。在這個例子中，灰燼在40攝氏度的范圍內(nèi)熔化。

變形溫度(DT)被認(rèn)為是灰燼熔融測試中的關(guān)鍵參數(shù)，因?yàn)檫@是灰燼首先開始熔化并變得“粘稠”的溫度。粘性灰燼將聚集在燃燒系統(tǒng)內(nèi)的幾乎所有表面上，從而產(chǎn)生絕緣效果，而導(dǎo)致整個燃燒系統(tǒng)的溫度升高。溫度升高會導(dǎo)致更多的熔化。這個過程一直持續(xù)到灰燼變成流體并基本上結(jié)渣。有趣的是，爐渣的性質(zhì)可以告訴你一些事情。如果灰是塊狀的，但仍然可以用手打破。如果你找到真正的玻璃，那么灰燼已經(jīng)完全融化了。一塊結(jié)焦物通常介于兩者之間。

防止灰燼融合（結(jié)焦）問題的關(guān)鍵是將燃燒系統(tǒng)的溫度保持在灰燼的DT以下。由于大多數(shù)生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)在1200攝氏度或以下運(yùn)行，通常通過驗(yàn)證DT是否高于此溫度來評估燃料。幸運(yùn)的是，對于“干凈”的木材（沒有樹皮、沙子、污垢或其他碎屑），結(jié)焦通常不是問題。灰燼與木質(zhì)生物質(zhì)的融合幾乎總是與某種形式的原料有關(guān)。其他形式的生物質(zhì)（堅果殼、農(nóng)用草、能源作物等）則不能這樣說。這些材料通常具有高灰分含量，從而增加了低DT的機(jī)會。

也就是說，僅較高的灰分并不能很好地預(yù)測特定形式的生物質(zhì)是否會出現(xiàn)灰燼融合（結(jié)焦）的問題。灰的礦物成分的性質(zhì)是導(dǎo)致的因素。例如，如果灰中的鈣含量很高，那么灰的熔化溫度通常很高。如果二氧化硅含量很高，那么出現(xiàn)灰熔問題的可能性就更大，但并非總是如此。二氧化硅的有趣之處在于，如果它以二氧化硅的形式存在，那么實(shí)際的熔化溫度會非常高（1710攝氏度）。然而，與碳一樣，二氧化硅具有四個可以與其他礦物結(jié)合的活性電子，通常會產(chǎn)生具有較低熔點(diǎn)的復(fù)雜硅酸鹽。出于這個原因，當(dāng)我們看到結(jié)焦問題時，九成與二氧化硅有關(guān)。還有其他礦物質(zhì)在溫度升高時可能會出現(xiàn)問題。

還有許多其他因素會使結(jié)焦復(fù)雜化。燃燒系統(tǒng)可以是富氧或貧氧，改變?nèi)埸c(diǎn)條件。生物質(zhì)可以被不明顯的材料（例如肥料和鹽）污染，通常是因?yàn)槭褂昧瞬磺鍧嵉倪\(yùn)輸系統(tǒng)。污染物通常是間歇性變化的，因此測試下一批燃料不一定能幫助您找出導(dǎo)致與前一批燃料相關(guān)的結(jié)焦問題的原因。總而言之，如果您了解上述原則，您應(yīng)該有更好的機(jī)會確定如何處理鋸末顆粒機(jī)顆粒結(jié)焦的問題了。