当前的能源和化学品供应链由化石能源主导,化石能源的大规模的开采、利用导致越来越多的国家和科研队伍开始加强对可再生能源的研究与开发利用。生物质基材料的制备是可再生能源利用的一个重要方面,被认为是石油基材料的理想替代品。利用生物质致密化成型技术制备成型燃料可以提高生物质秸秆的利用效率和能量强度利用潜力巨大。本文选用我国具有代表性棉花秸秆为研究对象,对其进行烘焙预处理改变其特性。利用热重实验分析了棉秆烘焙前后燃烧特性的变化,同时对其粉碎能耗的降低程度进行了定量评价。然后针对烘焙棉秆开展成型实验,考察不同成型条件对成型燃料性能的影响,并通过正交实验筛选出其最佳的成型参数。完成的主要工作和结果总结如下:（1）为了提高棉秆的热值及能量强度,同时改变棉秆的燃烧特性、降低粉碎能耗,开展了棉花秸秆的烘焙实验。采用不同的条件（反应温度和时间）对棉花秸秆进行烘焙处理,观察烘焙产物的热值、能量产率和质量产率的变化,对烘焙预处理进行优化后对烘焙前后的棉秆秸秆燃烧特性与官能团变化进行了分析对比,同时对棉秆的粉碎过程进行了定量评价。结果表明:基于烘焙程度,可以将烘焙过程分为轻度烘焙、中度烘焙与重度烘焙。通过观察棉秆烘焙产物的热值、能量产率和质量产率的变化,发现烘焙温度的变化对烘焙产物特性的影响最大。烘焙产物的能量产率与质量产率随温度的升高、时间的延长而逐渐降低,热值的变化则相反。（2）采用综合评分法对棉秆的烘焙工艺进行优化。得到棉花秸秆烘焙的最佳处理条件（反应温度为270℃,停留时间为40 min）,此时可以获得的棉花秸秆烘焙产物热值为19.66MJ/kg,能量产率为72.65%,质量产率为61.60%。针对最佳条件处理下制备的烘焙棉秆进行了热重实验分析了其燃烧特性,并与棉秆原料进行了对比,结果显示烘焙明显改善了棉秆的燃烧性能。通过傅里叶红外光谱呈现了其官能团的变化。同时,棉秆的粉碎能耗评价显示,烘焙可以有效的提高棉秆的粉碎效率,烘焙棉秆的粉碎能耗与棉秆原样相比降低了66.6%。（3）基于棉花秸秆的烘焙实验结果,以烘焙棉秆作为研究对象开展了热压成型实验。采用单因素实验研究了成型压力、成型温度和原料含水率对烘焙后棉秆成型燃料品质特性（松弛密度、吸湿性和抗压强度）的影响。结果表明:并且在合适的压力范围内（3 kN～23kN）,成型燃料的特性指标随着成型压力的增大逐渐提升。而随着成型温度和原料含水率的增加,特性评价指标均呈现先上升后下降的趋势,并分别在含水率为9%、成型温度为115℃时出现拐点。（4）开展烘焙棉秆热压成型的正交实验并对其成型过程进行优化。参考单因素成型实验的结果,选取合适的成型压力、原料含水率及成型温度进行正交实验,通过正交实验对成型过程中参数的交互影响进行分析并对成型过程进行优化。分析结果显示:在烘焙棉秆的热压成型过程中,成型压力的变化对成型燃料的特性影响最为明显,并且从对燃料性能影响的作用性来看,成型压力＞原料含水率＞成型温度。烘焙棉秆制备成型燃料的最佳成型工艺条件为:压力18kN、温度100℃和含水率9%,此时制得的烘焙棉秆成型燃料的松弛密度、抗压强度和抗渗水性分别达到1.220 kg/m3、8.17Mpa和8.45%,完全满足国家关于生物质颗粒燃料的行业标准,为棉花秸秆废弃物的资源化、能源化利用提供新的思路及经验参考。