我国是以煤炭为主要能源的国家,是世界上最大的煤炭生产国和消费国。煤炭直接燃烧利用率低,同时会造成较为严重的环境问题。粉煤热解是一种煤炭梯级利用的方式,热解产物半焦具有挥发分含量低、难着火、难燃尽的特点。本文在中国科学院战略先导专项项目“半焦/煤清洁高效燃烧技术示范”的资助下,建成了0.2 MW预热燃烧试验台,开展了低挥发分难燃燃料细粉半焦的预热燃烧特性研究；分析了操作参数的变化对细粉半焦预热燃烧的影响规律。细粉半焦可以在0.2 MW预热燃烧试验台上稳定燃烧。预热室内细粉半焦在低空气当量比条件下将自身温度加热到850℃,预热室可以向下行燃烧室连续提供预热燃料。在0.2 MW预热燃烧试验台上将细粉半焦预热到850℃所需的一次风当量比为0.17,相比30 kW预热燃烧试验台所需一次风当量比0.37,明显减少。当预热燃烧试验台热容量进一步提高时,所需一次风当量比进一步减少,这有利于将预热室设计的更为紧凑,有利于预热燃烧工艺的工程应用。预热燃料可以在下行燃烧室内稳定、高效燃烧,燃烧效率最高达98.6%。二次风当量比、三次风喷口位置和过量空气系数可以有效控制下行燃烧室温度分布,通过配风调整,下行燃烧室温度分布均匀,最大温差可以控制在224℃。0.2 MW预热燃烧试验台可以适应较广的热负荷范围,试验中热负荷为0.13 MW至0.23MW时,都可以稳定运行。细粉半焦在0.2 MW预热燃烧试验台稳定、高效燃烧的同时可以实现较低的NOx排放,各工况下NOx最低的排放值为178 mg/m3 (6% O2)。配风方式会对预热燃料在下行燃烧室燃烧过程的NOx排放特性产生影响,通过调整配风可以控制NOx的排放。一次风当量比提高,NOx排放降低；二次风当量比提高,NOx排放升高；三次风喷口位置下移,NOx排放降低。0.2 MW细粉半焦预热燃烧的试验研究结果可以为预热燃烧技术的发展和容量放大提供试验数据和理论支撑。