随着世界能源危机日益加重和人们节能环保意识不断增强,生物质热解气化技术因其资源化和无害化处理特点备受关注。根据前期相关研究,本文提出烟气气氛下生物质热解与低热值热解气燃烧循环工艺,并开展实验研究。首先,利用TG-FTIR联用技术,开展烟气气氛下生物质热解气化实验研究。了解烟气气氛及升温速率对热解特性的影响;利用AKTS热力学软件,分析热失重过程中活化能的变化规律。结果表明烟气气氛（85%N₂、15%CO₂）下,DTG曲线在350℃与800℃两处存在明显失重峰,表明温度高于800℃时,存在CO₂+C→CO反应过程,从而提高生物质转化率,增大气相产物析出量,提高热解气热值。活化能随反应进行不断增大,热解气化后期需提高反应气氛温度,提供更多的热量,促进热解气化反应进行。其次,利用管式炉系统,开展恒温热解实验。实验结果表明,恒定温度达到750℃及以上时,热解气中CO析出曲线呈现双峰,随着恒温温度的提高,双峰现象更加的明显,样品失重率增大。说明烟气气氛下,温度在750℃以上时,促进CO₂+C→CO正向反应,能够增加热解气中CO含量,为连续热解气化炉温度设定提供依据。而后开展生物质连续热解气化实验,确定进料量、固相滞留时间及热解气热值等相关数据。结果表明,提高甲烷燃烧的富氧比例,热解气中CO和H₂含量增大,热解气热值提高;电机转速为0.5r/min,富氧比例35.25%时,热解气流量为11.078m³/h,热解气低位热值为3.3MJ/m³,能够满足组织低热值热解气燃烧的基本条件。最后开展连续热解-热解气燃烧循环实验。热解气经旋风除尘后进入多孔介质燃烧器燃烧,热解气热值为3.3MJ/m³时,热解气燃烧强度为158.55kW/m²?h,理论燃烧温度为1192.5℃;抽取28.46%的中温烟气量,能够满足热解过程烟气量和热量需求。本文的研究结果为实现循环过程稳定运行及热量输出过程提供基础数据和理论支撑。