化石能源的利用造成了严重的环境问题,寻求可再生的清洁能源是21世纪的主要能源课题之一。生物质资源是地球上除煤、石油、天然气之外的第四大能源,被视为是一种可持续的环境友好型能源,受到了世界范围内的高度关注。生物质和煤混合燃烧,既能缓解化石危机,又可减少由化石燃料燃烧引起的污染,是一种非常有前景的生物质利用方式。生物质焦能够改善生物质本身易磨性差、热值低、体积大等缺点,更适合在现有燃煤装置中进行燃烧。本文选用小麦秸秆和烟煤作为研究对象,小麦秸秆在N2和CO2氛围和中低温条件下(300℃和500℃)热解制备生物质焦。对制备的生物质焦进行工业分析和元素分析,采用SEM和BET方法,表征其表面形态、比表面积和孔径分布,研究不同热解工况下制备的生物质焦的基本特性。通过热重分析仪对生物质焦和煤及其混合物在空气氛围中(燃烧)的释热失重过程进行监测,研究燃料的燃烧特性。利用质谱分析仪监测CO2、NO、NOx等气体的排放,分析污染性气体的排放规律。实验结果表明:生物质焦比生物质原料具有更高的热值和固定碳含量,生物质焦表面有较多的小孔且具有较大的比表面积。热解温度相同,在N2和CO2氛围下制备的生物质焦,其着火温度、燃尽时间、最大燃烧速率等燃烧特征参数差别不大;热解温度对生物质焦的燃烧特征参数的影响较大。生物质焦的反应活性大于煤,两者混合燃烧可发生明显的协同效应,能够提高煤的燃烧活性。生物质焦和煤混合降低了燃料的活化能,可用一级反应模型描述其化学反应速度。与煤炭和生物质焦-煤炭混合燃料相比,生物质焦燃烧时产生的NOx气体更少。生物质焦CharCO2-500中含有较多的碱金属,对于煤的燃烧和NOx的转化具有催化作用,生物质焦和煤混合燃烧能够降低NOx的排放。