煤和生物质共气化是减少化石能源消耗及高效利用生物质的重要途径,两者共气化中煤焦气化反应性是关键性因素,从本质上来讲,煤焦的结构会影响煤焦的气化反应性,因此对生物质与煤共热解过程中煤焦的结构和气化反应性研究,得到其变化规律,可为煤和生物质共气化利用提供理论指导。本文将无烟煤和褐煤分别与秸秆和锯末在固定管式炉里制焦,基于不同形状差异和粒度调控,将共热解后的混合焦进行物理分离,探讨了生物质比例、生物质种类和制焦温度等条件对煤焦碳微晶结构及表面官能团的影响,分析共热解机理;借助于电感耦合等离子体发射光谱仪测定了分离后煤半焦表面所截获的碱金属含量,利用等温热重方法研究了生物质比例、种类等条件对煤焦CO2气化反应性的影响规律;最后分别将煤焦气化反应指数与结构参数和碱金属含量进行关联,建立了煤焦气化反应性预测模型。主要研究结果及结论如下:（1）采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱分析仪对煤焦的碳微晶结构、表面官能团进行了表征和分析,结果表明,随着生物质比例的增加,无烟煤焦和褐煤焦的平均堆垛高度Lc和晶面层数N减小,石墨化程度降低,且玉米秸秆对碳微晶无序性的促进作用比锯末更大。添加玉米秸秆和杨木锯末均使煤焦的芳香度和芳香环缩合程度逐渐减小,羟基含量增多。热解温度越高,微晶结构越无序,表面官能团的数量越少。（2）煤半焦表面碱金属含量结果表明,生物质中的碱金属在共热解过程中通过煤焦与挥发分的相互作用大部分被煤焦所截获,生物质比例越大,煤焦表面碱金属含量越高;玉米秸秆被截获的碱金属主要是钾,锯末被截获的碱金属主要是镁。利用热重分析仪研究了不同条件下煤焦的CO2等温气化特性,结果表明,玉米秸秆和锯末均会提高无烟煤焦的气化反应性,且秸秆对无烟煤焦气化反应性的促进作用更大。玉米秸秆促进了褐煤气化活性,其中掺混80%玉米秸秆的褐煤焦的反应性指数R0.5是原褐煤焦的1.12倍,而杨木锯末对褐煤的气化反应性起抑制的作用,主要原因是锯末在热解过程中容易发生熔缩,阻碍了气化反应。另外,热解温度对气化反应性有一定的影响,热解温度越高,煤焦中碱金属和碱土金属（AAEMs）含量越少,气化反应活性越低。（3）在本研究条件下,煤焦的结构参数与气化反应性指数之间关联性不强,而和煤焦表面碱金属具有良好的一致性,建立了基于碱性指数的煤焦气化反应性的预测模型。