21世纪以来,化石燃料的枯竭、环境污染和全球变暖使得我们必须大幅增加对可再生能源的使用。目前,中国正在逐步减少煤炭用量以改善环境质量,生物质固体成型燃料是中国市场上使用最广泛的生物燃料之一。但是对它品质研究的缺乏,现有的生物质固体成型燃料质量评价体系操作过程复杂、耗时长,需要非常昂贵的设备和训练有素的分析人员,缺乏高效的检测方法,严重制约了我国生物质成型燃料产业的发展。因此有必要针对固体生物质燃料特性的测试方法展开研究,建立相关标准,为生物质固体成型燃料的利用奠定基础。本研究以秸秆类生物质固体成型燃料为研究对象,通过35组秸秆类生物质固体成型燃料的测试数据,分析了工业分析的水分、灰分、挥发分和固定碳含量指标与低位热值、高位热值和碳元素含量的定性关系和皮尔逊相关性的大小,并基于目前已知的燃料物化特性间的相关性,以工业分析四项指标(即水分、灰分、挥发分以及固定碳)为自变量,利用35组实验数据作为训练集推导出关系出关于高位热值、低位热值以及碳元素含量的三组数学关联式,最后利用7组实验数据作为测试集进行模型的检测。最后在模型的基础上建立了适用于我国的生物质固体燃料的大规模应用提供所必要的检测设备与检测技术,研究结果如下:(1)生物质固体燃料的低位和高位热值与挥发分的含量呈正比的关系,跟灰分含量是负相关关系,空气干燥基碳含量与挥发分成正比关系,与灰分含量呈负相关关系。总体而言,生物质固体燃料的热值大小和碳元素含量高低受其挥发分和灰分组成的影响比较大。(2)通过多元线性回归(MLR)方法建立多元线性回归预测模型。内部和外部检验表明,这三个模型具有理想的预测能力,并且误差范围显著减小,高位发热量的预测模型的R~2和R~2prep值分别为0.900和0.730。与现有研究结果相比,相对误差的范围减小到-2.59%?2.26%,可为工业用生物质固体燃料的热值和碳元素分析提供有力的依据,最后运用Williams图定义了模型的应用域。(3)改造传统型锤式破碎机,为生物质燃料专业破碎设备的设计、制造提供建议。(4)对照已颁布的生物质固体燃料热值测定的国家标准,通过正交实验优化生物质固体成型燃料的检测条件,并且提出了实验产生的酸性废液处置措施。本研究建立了一套方便、快捷的计算方法和技术,用于快速检测工业用生物质固体燃料的热值和碳元素含量,改进生物质固体燃料制样设备和热值测定方法,为能充分、高效地利用生物质能源提供了理论基础。