能源危机和环境问题是当今人类社会所面临的共同挑战。生物质能具有分布广泛、储量丰富、可再生性和碳中性的优势,是解决全球气候变暖的重要能源。生物质富氧燃烧和生物质掺煤燃烧可有效实现“碳减排”。当前,在低加热速率下,已有大量关于生物质燃烧、生物质富氧燃烧及其掺煤燃烧特性的研究,而且也有许多研究从生物质的纤维组分（木质素、半纤维素和纤维素）来分析这些燃烧特性。由于加热速率会显著影响生物质的燃烧特性及其影响机制,而且实际生物质燃烧都是在高加热速率条件下进行。因此,在高加热速率下,研究纤维组分对生物质及其掺煤燃烧特性的影响是十分有意义的。本文对以下四个方面展开纤维组分对高加热速率下生物质及其掺煤燃烧特性的影响研究:利用滴管炉和辐射能测温技术研究了纤维组分对高加热速率下生物质燃烧特性的影响。结果表明:生物质中木质素含量决定了生物质的着火机理、着火后的温升速率、焦着火时刻以及最高燃烧温度,生物质的着火温度主要取决于纤维素。中等以上木质素含量的生物质发生均相着火,极低木质素含量的生物质发生联合着火。均相着火后,生物质火焰的温升速率随木质素含量的增加近似呈线性增加,而生物质的焦着火时刻随木质素含量的增加近似呈线性降低。在滴管炉中研究了高加热速率下纤维组分对不同氧气浓度下生物质着火机理的影响。研究发现:氧气浓度对生物质着火机理的影响与生物质的木质素含量密切相关,只有当木质素含量极低（小于5%）时,才与纤维素含量相关。同时,生物质着火机理的转变会导致其着火后的温升速率成倍增加。将生物质纤维组分、花生壳及其与烟煤掺混物分别压制成型,利用Hencken燃烧器和辐射能测温技术研究了纤维组分和煤的协同效应对高加热速率下生物质和煤混合物的挥发分着火和焦着火的影响。结果表明:花生壳和烟煤之间的协同效应促进了混合物的均相着火和焦着火,这种协同效应主要源于生物质中的纤维素和烟煤的协同效应。五种生物质及其与烟煤掺混物分别压制成型,在Hencken燃烧器中研究了协同效应和碱金属对高加热速率下生物质及其掺煤混合物的挥发分着火和焦着火的影响。结果表明:钾对纤维素与木质素之间协同效应的催化作用能促进生物质着火,但需具备两个条件:第一,生物质中的纤维素在纤维素和木质素两者中的质量占比在50%～75%范围;第二,生物质中纤维素的含量需大于40%。在25%生物质掺混比下,生物质和烟煤之间的协同效应主要源于纤维素和烟煤的协同效应,而钾的催化作用不明显。