由于我国“富煤、贫油、少气”的先天能源结构决定了煤炭作为我国的一次能源在未来仍会持续很长时间，煤矸石是煤炭大量开采后排放的主要废弃物，煤矸石的大量堆放不仅占据了大量宝贵的土地资源，同时带来一系列的环境污染问题。煤矸石具有一定热值，将其作为锅炉燃料加以利用早已成为解决煤矸石堆放问题的主要途径，CFB锅炉以其优越的燃烧性能和良好的污染物排放控制优势，作为燃用煤矸石的理想炉型已成为共识，但随着采矿洗选煤技术的提升，矿厂排放的煤矸石的热值越来越低，传统CFB技术在燃用煤矸石时，主要采用掺烧优质煤的方式，经济性差。为进一步提高经济性，有必要研究纯燃低热值煤矸石的循环流化床燃烧技术，同时解决目前矸石热值越来越低，难以燃烧，以及传统CFB技术燃用煤矸石时受热面磨损严重、燃烧效率低、炉温控制难等问题。为此，本文主要做了如下工作：①通过热重分析法，主要分析了不同粒径实际低热值煤矸石的燃烧特性。目前关于煤矸石的燃烧特性研究中还没有专门针对不同粒径煤矸石的着火稳定性和综合燃尽特性的研究，而不同粒径的煤矸石颗粒的着火稳定性、燃尽特性对煤矸石在CFB中的燃烧具有非常重要的指导意义，因此本文着重研究了不同粒径的川北低热值煤矸石对燃烧着火稳定性、综合燃尽特性的影响，为川北低热值煤矸石作为CFB燃料时的设计、运行提供指导。②探究低热值煤矸石在CFB中的燃烧特性。将实际川北低热值煤矸石投入一台小型CFB热态试验台中燃烧，探究低热值煤矸石的点火过程，以及不同床层压降、空气过量系数α对底渣含碳量、飞灰含碳量的影响。③对专利技术“纯燃用低热值煤矸石的循环流化床锅炉装置”的关键技术——不同床层之间粗、细颗粒的交换特性，进行了冷态试验研究。研究结果表明，粗、细颗粒的交换方式不同，并且在不同工况下该技术均能实现细颗粒绝大部分被交换至细床中，而粗颗粒仍停留在粗床中的目标，说明该技术完全能够实现粗、细颗粒的分床燃烧；隔墙高度与粗床床层高度差存在一个最佳值，让颗粒交换效果达到最佳；细床床层高度增加到一定值后，会出现细床颗粒的“倒灌”现象，这在工业应用中有利于床温的控制。