生物质能源的开发和利用是缓解我国能源和环境压力,建立可持续发展能源系统的有效措施,其中生物质快速热解技术是生物质应用的途径之一,并且为生物质再燃降低NOx技术提供理论依据。本文建设了一维恒温沉降炉试验台,对稻壳、秸秆、木屑和一种烟煤在氮气氛围下进行了快速热解试验,研究物料种类、热解温度、颗粒粒径和停留时间对热解气体产物组分和气固相产率的影响规律,对热解固体产物焦炭进行孔隙结构研究,同时对热解动力学参数进行了研究。采用GASBOARD-9151煤气成分分析仪、气相色谱仪（GC6890）和便携式FTIR（GASMET DX-4000）分析了热解气体成分。在快速热解时,四种物料快速热解气体成分主要为CO、CO₂、H₂、CH₄,而C₂H₄、C₂H₆、HCN、COS的含量较少。在相同的热解条件下,生物质快速热解产物CO浓度最高,而烟煤热解H₂浓度最高;随热解温度升高,升温速率增加,热解所需时间缩短,气体产率增加,焦炭产率减少,气体组分中CO、H₂的浓度升高,相反,CO₂、CH₄浓度降低;木屑在1273K热解时,随粒径的减小,升温速率增加,CnHm、CO₂的浓度增加,而CO浓度减小;随热解停留时间的延长,热解气体产物组分浓度不断发生变化,当其达到平衡时,热解过程结束。在恒温沉降炉获得快速热解条件下不同温度和不同物料的焦炭试样,采用美国Quantachiome公司AUTOSORB-1-C全自动比表面积及孔隙度分析仪测定低温吸附等温线,通过分析低温氮吸附等温线形态、计算焦炭比表面积和孔容积等孔结构参数及焦炭表面结构的分形分析,研究快速热解焦炭孔隙结构的变化规律,为进一步研究生物质、焦炭的反应过程和反应特性奠定基础。试验条件下,随热解温度升高,焦炭的BET比表面积和总孔体积呈现增大趋势,焦炭表面分形维数增加;相同的热解条件下,生物质焦炭的BET比表面积、总孔体积明显大于烟煤焦炭,生物质焦炭表面分形维数大于烟煤焦炭。试验表明,生物质热解焦炭的孔隙结构趋于复杂,反应活性有所增加。研究结果为进一步分析生物质再燃还原NOx特性提供参考。利用恒温沉降炉进行生物质的快速热解试验,得出各工况下的失重结果,采用Arrhenius定律建立了一维反应动力学模型,并对试验数据和理论预测值进行了拟合验证,结果表明,实验结果和预测值除个别工况条件下有一定误差外,绝大多数计算值吻合较好,验证了所建模型的可靠性。