生物质是传统化石能源的理想替代品之一,因其分布分散、能量密度低,较高的收储运成本己成为了其能源化利用的产业瓶颈。移动式热解技术有效降低了原料的收储运成本,可将生物质原料就地转化为高密度的热解油和热解炭,具有较高的经济性。然而,当前开发的热解反应器体积处理量小,限制了移动式热解技术的发展。本文设计了一种内外螺旋并联的双螺旋热解反应器,该反应器利用热炭循环强化换热,将反应器的单位体积处理量提高了一倍,在此基础上,搭建了2t/d移动式热解反应系统并开展了热解试验,同时对热解炭进行了活化研究,与传统固定式热解系统进行了对比,分析了该移动式系统的运行成本。本文首先确定了移动式热解的总体工艺流程并对过程中的物流和能流进行了计算,在此基础上,搭建了基于双螺旋热解反应器的移动式热解系统。热解试验结果表明,外螺旋转速范围在1～3 r/min左右、内螺旋转速在5～10 r/min左右、原料粒径为3～6 cm左右时可保证装置的运行稳定性。此外,在不同热解温度、热解时间下进行了玉米秸秆热解试验研究,发现热解温度（400～550°C）对热解产物产率和品质的影响较大,热解时间（10～60 min）则没有明显的影响,在热解温度为500°C、热解时间为10 min时,气液固产率分别为39.5%、42.38%、18.12%。同时,对热解得到的三相产物进行了理化特性分析,发现不同热解温度、不同热解时间得到的液体产物并无明显差异,均为密度约为0.95g/cm~3、PH约为4.5的粗木醋液;热解气体可燃组分含量小于50%,热值仅为6.9 MJ/m~3;玉米秸秆热解炭的灰分在50%以上,比表面积为11.63 m~2/g、碘值约为88 mg/g。在热解试验的基础上,使用水蒸气活化法,探究了不同活化温度、活化时间、活化气体流量对玉米秸秆热解炭活化性能的影响,获得了较佳的活化条件:活化温度为800°C、活化时间为40 min、水蒸气用量为0.4 g/（min·g）,炭碘值由88mg/g增加到407mg/g,比表面积由11m~2/g增加到475m~2/g,秸秆炭吸附能力大幅改善,可应用于水处理、废气处理等场景。针对上述移动式热解系统,以我国哈尔滨市通河县为例进行了系统运行成本分析。结果发现固定式热解装置的秸秆平均运输距离约为36 km,原料成本包括原料农田收购成本70元/吨、打捆及装卸成本72元/吨、运输成本113元/吨、储存成本26元/吨,合计约为282元/吨,系统每处理一吨生物质合计需要运行成本472元;而移动式热解装置的秸秆平均运输距离仅约为2 km,原料经收割后可以直接运输至热解处理点,每吨原料可省去共约187元的打捆成本、长途运输成本及储存成本,最终原料成本合计约为94元/吨,系统每处理一吨生物质需要运行成本225元。原料农田收购成本变化对移动式和固定式系统的原料成本均有较大的影响。