煤炭工业是我国重要的基础工业之一．长期以来煤炭消耗占我国能源消费总量的2/3以上，尽管目前有一定下降，但我国的能源储备及使用情况决定了煤炭在未来50年内作为主要能源的局面不会改变[1-2]．此外，煤炭仍是我国火电厂使用的核心能源之一，并将会长期占据主导地位[3]．2017年中国煤炭消耗占比为60.4%，近年来有一定的下降趋势，但仍远高于2017年20.6%的世界平均水平[4]，因此煤炭的开发和使用将一直成为我国经济命脉和能源安全的重要相关基础产业．随着中东部地区的煤炭资源逐渐枯竭，目前煤炭资源主要集中在中西部地区，如山西、新疆、内蒙古等，西北地区的煤炭开采和利用变得越发重要．位于新疆准格尔盆地东部地区的准东煤田是我国目前发现的最大的整装煤田，准东煤的预测储量已经达到3.9×1011 t，目前探明的煤炭资源储量为2.136×1011 t．准东煤具有开采成本低、储量丰富、燃烧特性好等优点，是我国最重要的煤炭资源之一[5-7]．但是，在实际使用过程中，准东煤锅炉的高温受热面出现了严重的积灰、结渣和腐蚀问题[8-12]，主要表现为：炉膛内水冷壁结焦严重，导致炉膛出口的烟气温度升高；过热器的高温热受热面积灰、结渣现象严重，导致温度过高从而引起爆管，严重影响锅炉的安全稳定运行．由于特殊的成煤环境，高碱煤中通常含有较高的碱金属Na，质量分数为0.15%~0.4%，部分地区甚至达到了0.6%~0.7%[13]．高碱煤中碱金属引起的结渣、腐蚀严重制约了高碱煤的进一步开发和利用[14-15]，尽管掺烧结渣性低的煤种能够延缓高碱煤的结渣现象，但并未从根本上解决问题．主要原因在于目前对于高碱煤中碱金属的具体赋存形式及燃烧过程的释放迁移行为的研究还比较缺乏．此外，随着国家对火电厂污染物排放的管理越来越严，关于氮氧化物的排放标准限制也越来越严格，但目前关于高碱煤燃烧利用过程中碱金属对NOx生成的影响机制尚不完全清楚．随着未来煤炭的不断消耗，在今后一段时间内，高碱煤电厂将在我国“西电东输”中占据越来越重要的地位，因此针对高碱煤热利用过程中碱金属释放特性及其对氮氧化物生成的影响进行回顾与探讨，对高碱煤锅炉的安全稳定运行以及煤炭的清洁高效利用有重要意义．本研究在综述前人工作基础上，结合最新的研究成果，通过实验和化学反应计算探讨了碱金属盐的释放特性及其对NO生成的影响机制．1 碱金属的释放迁移行为碱金属在高碱煤中的存在形式及含量将会决定其在热转化过程中的释放迁移特性．Takarada等[16]在固定床反应器上对分别添加NaCl和Na2CO3的样品进行实验时发现，热解过程中Na在600 ℃处开始释放．当热解温度达到1 000 ℃后，添加NaCl的样品中Na的释放率要高于添加Na2CO3的样品．姚宇翔等[17]在研究准东煤中Na的释放行为时认为：碱金属的存在形式对Na的释放影响较大，通常煤中的水溶性碱金属Na的含量越高，在燃烧过程的释放率越大；并且在燃烧过程部分水溶性Na将会向着不溶性Na转变．此外，反应温度、升温速率、反应气氛及煤中其他矿物元素等也将影响碱金属的释放形式及释放量，尤其是反应温度．因为只有达到碱金属化合物晶体的熔点，碱金属才可能大量释放，而反应温度将会通过影响碱金属的化学平衡和相平衡来影响碱金属的释放形式及释放量．1.1　温度对碱金属释放的影响Wang等[18]研究高碱准东煤在锅炉中的沉积机制时发现，当反应温度从400 ℃升高至800 ℃，80%的碱金属Na及100%的Cl将被释放，Na的主要释放形式为NaCl，NaOH及Na(g)等，剩余的Na将会在800~1 000 ℃释放，并且在烟气中存在SO2的条件下被硫化形成的Na2SO4及Na2SO4的液态沉积物是造成换热器结渣的主要原因．余圣辉等[19]对准东煤燃烧过程中的燃烧灰及再热灰的研究发现：Na的释放受到加热温度、加热时间及燃烧放热的影响，在800 ℃之前Na主要以NaCl形式释放，燃烧过程中有部分可溶性Na转化为不溶性Na并存在于灰中．刘大海等[20]研究五彩湾煤中Na燃烧释放规律时发现：在815 ℃之前大部分碱金属Na已经析出，815 ℃之后随着温度的升高Na的析出量仍有所增加，并且析出量与温度基本上呈线性关系；煤中可溶性Na(H2O-Na，CH3COONH3-Na及HCl-Na)主要通过NaCl挥发及有机Na转化成挥发成分的形式释放．Li等[21]研究两种典型准东煤燃烧过程中Na的迁移行为时发现：燃烧温度对钠的释放和转化有着较大的影响，随着温度的升高，会有更多的Na析出进入气相，残灰中水溶性Na的比例显著降低，并产生更多的酸溶性Na．当燃烧温度较低时，在煤灰中仍可发现NaCl的存在，但随着反应温度的升高，碱金属Na将会朝着不可溶的硅铝酸盐形式转化．Jiang等[22]研究煤灰对Na蒸气捕获机制过程时，总结了碱金属的迁移释放路径，认为在挥发分释放阶段一部分水溶性Na将会直接释放，且温度越高，无机碱金属的释放量越大；另外一部分无机Na及有机Na将会与羧基发生固Na反应，并在焦炭燃烧阶段以Na的形式进行大量释放，在灰化阶段释放的NaCl(g)，Na(g)等会与H2O发生反应而生成NaOH，并在SO2存在的条件下被硫化形成Na2SO4．刘敬等[23]研究准东煤中碱金属的赋存形态及其在热解过程中的迁移规律时通过FactSage软件模拟计算发现：反应温度在700 ℃前，碱金属Na主要以NaCl(s)形式存在，但NaCl(s)会随着温度的进一步升高转化为NaCl(g)，其含量将急剧减少．碱金属K成分随着温度的变化与Na相似，K在反应温度为500~600 ℃下主要以KCl(s)形式存在，随着反应温度从600 ℃升高至900 ℃，KCl(s)开始逐渐转化形成KCl(g)．通过计算也发现随着反应温度的升高，NaCl(s)将会向NaCl(g)及熔融态Na2O(s)转变，Na2O(s)在700 ℃达到最大值50%．随着温度的升高，不同赋存形式的碱金属之间也存在着相互转化．杨燕梅等[24]在惰性气氛下研究准东煤中Na/Ca释放特性的过程时发现：水溶性Na在600 ℃之前会先变成不溶性Na，随着加热温度升高又重新转变形成水溶性Na；Na的释放率与可溶性Na含量直接相关，低温下主要是有机Na的释放，温度达到800 ℃后，开始大量释放无机Na．Manzoori等[25]在流化床燃烧条件下对较大煤颗粒(5.5~9.0 mm)进行热解和燃烧实验时发现：水溶性碱金属Na在大量释放的同时，少量的酸溶性Na将会转化形成水溶性Na及不溶性Na，并且温度越高，生成的不溶性Na越多．Wang等[26]在固定床反应器上对准东煤在400~1 100 ℃下进行热解研究碱金属Na迁移时发现：大部分水溶性Na在煤热解过程释放，剩余的小部分Na将会转化成不溶性Na．Liu等[27]研究厨余垃圾焙烧过程时发现：随着焙烧温度的升高，水溶性Na(NaHCO3和Na2CO3)将会转化形成铵溶性Na，并且铵溶性Na也可重新转化形成水溶性Na；此外，小部分水溶性Na或铵溶性Na将会在高温焙烧过程中生成酸溶性Na．Xu等[28]研究准东煤热解过程中Na的迁移机制时认为：随着温度的增加，不同赋存形式的Na之间将发生转化，当反应温度低于400 ℃时，水溶性Na将会通过与-COOH反应形成铵溶性Na；随着反应温度继续增加至600 ℃，铵溶性Na将发生分解又重新转化形成水溶性Na；反应温度超过600 ℃后，Na将主要以水溶性Na进行挥发，同时部分水溶性Na可能与煤中矿物元素结合或被碳基体捕获而转化形成不溶性Na．1.2　反应气氛及煤中矿物元素对碱金属释放的影响反应气氛对碱金属的释放迁移路径也有较大的影响．Song等[29]在0.25 t/d循环流化床中对准东煤进行燃烧与气化实验时发现：原煤中的碱金属在热转化过程中首先以Na，Na2O及NaCl进行释放，在氧化燃烧气氛下，S元素将会被氧化形成SO2，并将部分气相碱金属硫化形成Na2SO4(g)；而在气化气氛下，由于氧气含量不足，S将以H2S的形式进行释放，碱金属在烟气中仍以Na，Na2O及NaCl的形式存在．Bläsing等[30]研究水蒸气对碱金属释放影响时发现：在脱挥发分阶段，水蒸气对碱金属等矿物蒸气的释放有强烈的影响，水蒸气存在的条件下，碱金属氢氧化物的释放量显著增加．Kosminski等[31]针对高硫的澳大利亚褐煤，研究气化环境(气体类型、温度和时间)对钠的转化和气化程度的影响时发现：与高硫煤理论平衡计算结果相反，NaAc并没有转化形成碱金属硫化物，高硫煤在气化或热解过程中形成Na2CO3；而且碱金属Na在水蒸气或CO2气化过程中的释放量要高于在氮气热解过程中的释放量．Guo等[32]在新型流化床反应器中研究了O2/C摩尔比对高钠准东煤气化性能和钠转化行为的影响，结果表明：随着O2/C的摩尔比例增加，在飞灰和底渣中的水溶性Na及酸不溶性Na的含量减少，但是酸溶性Na与醋酸铵溶性Na的含量则增加．Jaffri等[33]利用FactSage计算软件研究了煤及生物质中K/Na与Cl/S在气化条件下的释放特性，发现：与燃烧条件相比，气化条件将会抑制NaCl的析出，但KCl的释放将会被促进．由上述分析可知：碱金属在热利用过程中通常为氯化物的形式，并会在SO2存在的条件下被硫化为碱金属硫酸盐，因此煤中的Cl和S元素对碱金属的释放非常重要．Oleschko等[34-35]分析德国褐煤时也发现：碱金属Na和K主要以NaCl和KCl的形式进行释放，它们的释放量主要依赖煤中Cl的含量．Gottwald等[36]发现流化床燃烧过程中Cl的含量对燃烧过程中碱金属的排放水平也有决定性的影响．此外，煤中的Si，Al等矿物元素等也会对碱金属的释放产生影响[37-41]，主要是通过与碱金属形成硅酸盐或者硅铝酸盐来抑制碱金属的释放．宋维健等[42]研究准东煤气化过程中Na的迁移行为时发现，随着气化温度的升高，飞灰中碱金属Na的含量增加，主要为水溶性的NaCl及少数不溶的硅酸铝盐；而底渣中以硅铝酸盐形式存在的碱金属含量随着气化温度的增加而降低，这表明灰中的硅铝氧化物能够通过形成硅铝酸盐来影响碱金属的释放．此外，升温速率对碱金属的释放也有一定的影响．Quyn等[43]向Loy Yang煤中添加NaCl并进行热解实验时发现：当反应温低于500 ℃时，Cl已经开始释放，而Na的释放量减少，且升温速率越快，Cl的释放速率越快．随着温度进一步升高至800 ℃，Cl会与焦炭新形成的自由基结合而被固定在焦炭中导致释放率降低，但随着温度继续升高至900 ℃，Cl又被重新释放出来；Na的开始释放温度为600 ℃，当升温速率较低时，挥发分与焦炭反应生成自由基的概率降低，导致Na与焦炭结合而降低其释放率；但在快速升温条件下，挥发分会与焦炭反应生成大量的自由基，进而加快了Na的释放．1.3　碱金属的释放机制综上所述，碱金属的释放过程将受到温度、反应气氛、煤种等多种因素的影响，因此目前对碱金属的释放机理并未形成比较统一的结论．李勇等[44]将Na的释放阶段分为燃烧初期及燃烧后期两个阶段，认为在燃烧初期不同赋存形式的Na之间发生相互转化，在燃烧后期Na开始大量释放，并会同烟气中的其他成分发生相互反应．通常，水溶性与铵溶性碱金属是烟气中碱金属的主要来源．Brinsmead等[45]认为NaCl在释放过程中，除了会以NaCl形式释放外，还会与H2O发生化学反应生成NaOH和HCl，或者与H自由基发生反应生成Na(g)和HCl．Eyk等[46]研究维多利亚褐煤碱金属释放路径时认为：一部分水溶性碱金属会以气相形式MCl(M代表Na或K)释放，还有部分水溶性碱金属会通过与羧基反应的固Na反应留在焦炭中；在焦炭燃烧阶段，留在焦炭中的Na将会被氧气氧化形成氧化物，并在最终灰化阶段形成以Na2O，同H2O反应生成NaOH．此外，Quyn等[43]在研究Loy Yang煤热解过程中也发现Na的释放率低于Cl，说明NaCl可能与半焦发生了固Na反应．目前可推断碱金属除了以水溶性氯化物的形式释放外，一些水溶性及醋酸铵溶性的碱金属还可能存在如下的释放路径：MCl+H2O̿MOH+HCl；MCl+H̿M+HCl；MCl+(—COOH)̿(—COOM)+HCl；(—COOM)+C̿(—CM)+CO2；(—CM)+(1/2)O2̿(—COM)；2(—COM)+(1/2)O2̿M2O+2(—CO)；M2O+H2O̿2MOH．通过萃取方法[47]，本团队对准东五彩湾煤在不同温度热解后样品中Na的赋存形态及含量进行了分析[48]，发现：当热解温度为500 ℃时，一些水溶性Na可能会与煤中的羧基通过R—COOH+NaCl̿R—COONa+HCl和R—COOH+NaOH̿ R—COONa+H2O发生反应而将水溶性Na转化成铵溶性Na导致其含量增加．此外，通过R—COOH+NaCl̿R—COONa+HCl反应生成的R—COONa(R为焦炭基体)可能会在焦炭的作用下继续发生R—COOH+NaOH̿R—COONa+H2O分解反应，将Na固定在焦炭上，而将铵溶性Na转化为酸溶性Na及不溶性Na．与此同时，煤灰中的SiO2和Al2O3等也可能会与其他类型的Na反应形成不溶的硅酸盐或硅铝酸盐，导致不溶性Na含量增加．随着热解温度的继续升高，无机Na及有机Na的释放量开始增加，将会导致其含量进一步降低．Zhang等研究麦秆热解过程中碱金属的迁移转化行为时也发现了类似的现象[49]．2 碱金属对NOx生成的影响2.1　氮氧化物生成机理氮氧化物(NOx)和微细颗粒物(PM)被认为是燃煤电厂排放的主要污染物之一[50-52]．其中，氮氧化物排放不仅造成一次污染，还会形成光化学烟雾和酸雨，造成二次污染，对生态环境和人类健康构成严重威胁[53-54]．在煤燃烧期间，氮氧化物主要是NO，NO2和少量的N2O．通常，NO占粉煤燃烧产生的NOx的90%~95%，NO2仅占5%~10%[55]．因此本节主要针对NO的生成过程进行探讨．通常，燃料—N首先会先形成挥发性—N及焦炭—N，然后再进一步氧化生成NO或N2，挥发性—N主要以NH3和HCN为主，约占总量的90%~95%[56-57]．通常在煤燃烧过程中，通过挥发性—N生成的NO占燃料型NO总量的60%~80%，而焦炭—N生成的NO占20%~40%[58]．NH3主要通过NH2，NH和HNO等的转化形成NO[59]，HCN最终通过NCO，HNCO和CN等中间产物形成NO，而焦炭—N则可以通过表面的气固反应直接生成NO[60]．此外，在煤燃烧过程中焦炭—N可能会与NO发生非均相还原反应，降低NO的生成[61]．NO的形成受许多因素的影响，如燃烧器类型(固定床，流化床等)、燃料类型、反应温度、化学计量比(氧化或还原气氛)及燃料中矿物质(Cl，Br，Ca，Na/K等)[62]．由于与宏观参量相比，矿物质通常在燃料中以相当小的含量存在，因此在燃料燃烧分析中通常假设它们不影响整个燃烧过程．然而，一些研究[63-64]显示：煤中碱金属等微量元素的释放可能会影响燃烧过程中污染物的产生，即Na/K可能会通过间接地与自由基池的相互作用来影响NO的生成，或者直接通过化学反应来影响NO的释放．2.2　碱金属对氮氧化物生成的影响目前，国内外针对碱金属对NOx生成的影响主要集中在燃烧后期烟气选择性非催化还原(SNCR)或选择性催化还原(SCR)进程中．孙桐等[65]研究了Na/K添加剂对SNCR脱硝及NO还原机制的影响，认为Na/K添加剂能够显著提高低温区(800 ℃)SNCR脱硝效率，但对高温区(900 ℃)SNCR的促进效果并不显著．Hao[66]等研究Na/K添加剂及飞灰对SNCR过程中NO脱除的影响时发现：碱金属添加剂能够显著促进NO还原并增加SNCR脱硝区间，不同碱金属盐的促进效果顺序为Na2CO3KClNaCl．Lu等[67]在研究生物质再燃对NO脱除影响时发现：碱金属添加剂能够显著促进再燃过程中NO排放的降低，不同碱金属盐的促进效果顺序为NaClNaOH≈Na2CO3KCl，但在Na盐添加剂(NaCl和NaCO3)体积分数超过5×10-5后，继续增加烟气中的Na体积分数并不能再显著促进NO的还原．郭啸峰等[68]研究了SNCR过程中碱金属盐对NO催化还原的影响，发现碱金属盐能使温度窗口向低温方向扩展，不但能够在较大的温度范围内增加脱氮效率，并且Na盐的脱氮效率要高于K盐，而碱金属浓度对脱氮效率影响不明显．Zamansky等[69]和Lissianski等[70]发现：少量的HCOONa，CH3COONa，NaNO3及Na2CO3能够显著提高脱硝效率，并能够增大SNCR最佳脱硝区间．动力学模拟结果表明：Na盐添加剂能够通过均相的链式反应快速生成NaOH，在脱硝过程中，NaOH能够产生大量的OH自由基，进而促进SNCR的进程，详细的反应机理分析如下：NaOH→NaO2→Na→NaO→NaOH；NaOH+O2̿NaO2+OH；NaOH+M̿Na+OH+M；Na+N2O̿NaO+N2；NaO+H2O̿NaOH+OH；NaO+NH3̿NaOH+NH2；NH3+OH̿NH2+H2O；NH2+NO̿N2+H2O；NH2+NO̿NNH+OH．碱金属对SCR进程的影响，主要集中在碱金属对脱硝催化剂中毒的影响．Chen等[71]通过在V2O5—WO3/TiO2纳米催化剂上掺杂碱金属进行脱硝实验研究，结果表明：水溶性碱金属离子具有很高的流动性，更容易迁移到催化剂表面与酸性位结合，导致催化剂活性降低，并且碱金属中毒程度为KNaCaMg，主要是由于K和Na占据催化剂B酸位抑制反应物吸附，进而使催化剂活性降低．Gao等[72]同样采用V2O5—WO3/TiO2催化剂负载1%K2O，结果表明：在350 ℃下，V2O5—WO3/TiO2催化剂脱硝效率为95%，而负载碱金属后催化剂活性降低至55%．为了实现中低温脱硝，Guo等[73]在Mn/TiO2催化剂上负载碱金属K和Na，对比了碱金属对催化剂活性的影响，结果表明：当反应温度为200 ℃时，3种催化剂的活性大小顺序为Mn/TiO2(99%)Na—Mn/TiO2(88%)K—Mn/TiO2(42%)，K中毒程度最高，主要是由于K+主要毒化催化剂表面B酸位，占据活性位(Mn4+—O—K+)，抑制NH3吸附，使脱硝效率大大降低．Huang[74]等研究采用草酸作为造孔剂制备了V2O5/HWO抗碱金属中毒催化剂，在350 ℃下负载碱金属K+(350 μmol/g)后，催化剂并未出现失活，脱硝效率仍为92%，结合DFT计算结果表明：HWO特有的六方晶型孔道结构可实现K+的自发迁移与孔道捕获，而不占据催化剂表面活性位．Kang等[75]研究发现：催化剂活性位与碱金属捕获位的双位协同方式是有效实现抗碱金属中毒的主要原因．棒状HWO载体为碱金属捕获位，其内部特有的孔道结构较好地实现了碱金属K离子的捕获，使其以K—O键的形式固定在HWO孔道内部，与HWO表面的V2O5活性位分离开，进而有效实现了抗碱金属中毒．上述研究结果表明：碱金属盐添加剂能够通过与自由基的反应而影响其浓度，进而对SNCR进程产生影响；并且碱金属能够占据SCR催化剂的活性位，降低催化剂的活性，进而影响催化剂表面的NH4+的氧化，降低脱硝效率．但是目前关于煤初始燃烧过程中碱金属对NOx生成的相关报道较少．Zhao等[76]在管状石英固定床反应器中，对我国褐煤脱矿前后的程序升温燃烧进行了研究，探讨了煤中原生矿物及负载碱金属和碱土金属(Na，Ca)对氮氧化物的影响，发现煤中碱金属Na等矿物质能够显著抑制Fuel—N向NOx的转化，但能够促进煤的燃烧过程，碱金属Na的添加对煤燃烧和NOx的降低具有较高的催化活性．刘银河等[75]通过向煤中添加碱金属研究煤燃烧过程氮的释放特性，发现碱金属能够催化Fuel—N的低温氧化，并通过抑制HCN和NH3的释放而抑制NO的生成，故认为NaCl的抑制效果要强于Na2CO3．杨天华等[78]研究了秸秆与煤混燃过程中K对氮的迁移释放影响，发现经过酸洗脱灰后的煤中加入一定比例的秸秆能够有效抑制NO的释放．然而，上述结论主要是基于实验现象对相应的结果进行了分析，并未对碱金属对NO生成的抑制机理进行深入的研究，主要原因有两方面：碱金属在煤中的赋存形式及燃烧过程的释放行为并未形成统一结论；关于碱金属对NO释放的反应机理研究并不完善．因此，有必要从反应机理层面阐明高碱煤燃烧过程中碱金属等矿物质如何影响NO的生成，这将对深入理解高碱煤热利用过程中的氮氧化物生成的反应机制提供帮助．研究发现[79-82]：燃料中Cl等微量的矿物元素，在燃料燃烧过程中会以HCl和Cl2的形式进行释放，进而能够通过影响自由基的重组来影响氮氧化物的生成．有鉴于此，本团队在800和1 000 ℃的温度条件下，在管式流动反应器中进行了均相的实验和模拟研究[83]．煤燃烧的真实反应气氛是比较复杂的，因此将真实的燃烧气氛简化为CO/NH3/O2/ H2O/NaCl系统，并使用N2作为平衡气体．NaCl溶液可以通过雾化器并被N2携带到反应系统中．实验和模拟结果表明，加入NaCl能够显著抑制NO生成．根据CHEMKIN的计算结果，可发现NaCl对NO形成的抑制作用由两组反应之间的竞争关系决定．抑制反应：NaCl+H̿Na+HCl；NaCl+H2O̿NaOH+HCl；NaOH+H̿Na+H2O；Na+OH+M̿NaOH+M．促进反应：NaCl+OH̿NaO+HCl；NaO+H2O̿NaOH+OH；NaOH+M̿Na+OH+M；NaOH+O2̿NaO2+OH．体积分数为5×10-5的NaCl对H，O和OH自由基浓度的影响[81]：加入NaCl后，OH自由基的浓度为没有加入时的1/2，O自由基浓度为1/3，而H自由基浓度则为1/6．由于H，O和OH自由基减少，因此NO的形成将被显著抑制．此外，加入NaCl可以保证在燃烧后期OH自由基的浓度维持在一个较高的水平，因此在实际煤燃烧的过程中，对于烟气的后处理，碱金属的存在能够通过生成OH自由基而促进SNCR脱硝效果，该结果与Hao等[66]及Li等[84]的研究结果一致．3 结论高碱煤燃烧过程中碱金属在高碱煤中的存在形式及含量将会决定其在热转化过程中的释放迁移特性．通常，煤中的水溶性碱金属Na的含量越高，在燃烧过程中的释放率越大；并且在燃烧过程部分水溶性Na将会向着不溶性Na转变．其中，反应温度的影响是最大的，其会通过影响碱金属的化学平衡和相平衡来影响碱金属的释放形式及释放量．释放的气相碱金属盐会通过影响烟气中自由基的浓度来影响NO的生成及脱硝进程．在燃烧阶段，碱金属盐的释放会通过NaOH+H̿Na+H2O和Na+OH+M̿NaOH+M简单的循环反应，显著降低烟气中H，O及OH自由基的浓度，进而抑制NO的生成．在SNCR脱硝阶段，碱金属的存在能够通过NaOH+M̿Na+OH+M使得烟气中OH自由基的浓度保持在相对较高的水平，提高SNCR的脱硝效率．在SCR脱硝阶段，碱金属盐在催化剂表面的沉积会造成催化剂中毒，降低脱硝效率．该领域未来的研究方向建议：a．深入研究燃料中纳米级碱金属团簇以及羧酸盐有机物的存在结构及分布特性，建立不同燃料及其燃烧过程中碱金属的分布特性预测模型；b．研究在复杂燃烧气氛、温度、压力及等离子体强化条件下的碱金属释放特性，建立碱金属释放的动力学模型；c．探索碱金属与氮、硫、氯等组分复杂反应的关键途径，实现基于详细反应简化机理的固体燃料燃烧模拟．