自从进入本世纪以来，环境恶化和能源紧张已成为世界各国共同关注的焦点，而能源的短缺以及如何高效利用一直是限制社会进步的主要原因之一，人类一直都在努力寻找积极有效的解决方法。随着煤、石油、天然气等传统能源被逐渐消耗殆尽，人类迫切需要寻找新的替代能源，开发替代能源的高效利用装置，为可持续发展谋求新的出路。在此情况下，生物质能因其具有可再生性、方便存储和运输、高效转换和洁净利用、区域制约性小、成本低廉等优势，受到世界各国能源开发工作者们的普遍关注，开发利用生物质能已刻不容缓。当前，我国对生物质颗粒成型燃料的燃烧理论及其专用锅炉的研究知之甚少。本文的主要内容是根据花生壳颗粒燃料的燃烧特性、燃烧模式、设计要求，参考常压热水锅炉的设计方法，选择合理的层燃炉设计参数，研制出花生壳颗粒燃料的专用锅炉，并以其为主体，选择合适的辅助设备，搭建高效洁净花生壳颗粒燃料炉的性能测试试验平台，并在试验平台上进行大量的试验，系统的研究高效洁净花生壳颗粒燃料炉的热工特性和排放特性，为今后生物质成型燃料专用锅炉的研制、改造和实际运行提供参考依据。具体的内容如下：（1）采用SDACM-2000自动工业分析仪、SDACM-3000-3000自动量热仪、SDAF2000d灰融熔性自动测试仪、吉林大学自主研制的热重分析仪，对花生壳颗粒燃料进行相关实验，对其数据进行整理的分析，获得了花生壳颗粒燃料的基本成分值、低位发热量、结渣特性指数及其燃烧特性。（2）综合考虑花生壳颗粒燃料的燃烧特性、燃烧模式、设计要求，参考常压热水锅炉的设计方法，选择合适的层燃炉设计参数，借鉴前人的设计优点和改进其不足之处，研制出花生壳颗粒燃料专用锅炉。（3）以花生壳颗粒燃料生物质炉为主体，选择合适的负荷系统、冷却水循环系统、测温系统，搭建高效洁净花生壳颗粒燃料炉的性能测试实验平台。在此试验平台上进行多种工况下的性能检测试验，具体结论如下：A.高效洁净花生壳颗粒燃料炉的最佳运行工况是烟道调节阀处于半开位置，连续均匀投料，燃料料层厚度稳定在70～100mm左右。B.花生壳颗粒燃料生物质炉在最佳工况下的有效利用功率超过10kW、CO的浓度超过8000ppm、锅炉正平衡效率低于75%，接近于设计要求，需要进一步优化。C. CO的浓度过高的原因有两点：一是一次给风方式无法满足完全燃烧的要求；二是高温烟气在第二燃烧室的扰动混合强不够。（4）采用CFD软件对高效洁净花生壳颗粒燃料炉炉内进行模拟分析，验证推论的准确性。在此基础上提出分步改进方案（初步改进增加二次风旋流口，再次改进增加蓄热体），采用CFD软件对分步改型的各种方案进行模拟，选出每步改进的最佳改型方案。（5）对最终改进后的高效洁净花生壳颗粒燃料炉进行多种工况下的性能测试试验，找出其最佳运行方案为连续均匀投料、料层厚度稳定在70～100mm、一二次风分配率为55%，并测得最终改进后锅炉的热效率为83.6%、CO浓度低于400ppm，改型设计起到优化的效果。综上所述，本文是对大量实验数据进行整理分析的基础上得到的结果，并对其结果产生的原因进行了分析，为今后生物质颗粒燃料的燃烧设备开发研制提供参考。