生物质直接燃烧是现阶段生物质能大规模应用的主要方式,水冷振动炉排锅炉作为生物质直燃锅炉的主要炉型在国际上已经得到广泛应用。在我国,稻杆作为代表性秸秆是水冷振动炉排锅炉的主要燃料之一。随着秸秆直燃技术的发展和环保要求的日趋严格,研究稻杆层燃过程及其层燃过程中NOx生成特性具有重要现实意义。　　 本文利用固定床层燃实验台,通过改变稻杆长度、空气截面流率、燃烧各阶段风量比例等参数来研究稻杆层燃过程中的燃烧特性及NO转化特性；利用数值模拟的方法,研究一次风各风室风量比例对全尺寸秸秆直燃水冷振动炉排锅炉的炉内燃烧的影响；主要研究结果如下:　　 相比于长稻杆,短稻杆各层之间火焰锋面传播速度更均匀,层燃特征更加明显。对于短稻杆,随着空气截面流率的增加,火焰锋面传播速率和燃烧速率均先增加后减小；保持挥发分燃烧阶段的空气截面流率不变的情况下,在一定范围内提高焦炭燃烧阶段和挥发分燃烧阶段的风量比例能够提高燃烧速率。　　 在焦炭燃烧阶段,某段时间内焦炭氮较恒定的比例化为NO。随着空气截面流率的增加,燃料氮向NO的转化率先增大然后减小；保持挥发分燃烧阶段的空气截面流率不变时,焦炭燃烧阶段空气截面流率的增加使得焦炭氮向NO的转化率先增大然后减小；焦炭氮向NO的转化率与此阶段床温密切相关。　　 对炉排炉中秸秆层燃过程进行了适当简化后,确定了合适的数学模型,并运用该模型对炉排炉中稻杆燃烧过程进行了二维数值模拟计算与分析,计算结果与实际测量结果基本吻合。通过对一次风各风室风量比进行调整后的计算表明:该风量比对床层稻杆的燃烧具有重要影响；当4个风室风量比例为0.22:0.32:0.34:0.12时运行综合效果良好。