隨著能源短缺和環境惡化，我國面臨著一系列的經濟和環境問題，生物質的能源化利用正受到越來越多的重視。層燃是我國一種主要的燃燒方式，根據我國國情，小型電站鍋爐和工業鏈條爐需要進行改造，生物質層燃燃燒可以廣泛應用于電站鍋爐及工業鍋爐中，生物質燃料層燃燃燒特性的研究具有重要的工業意義。     在對生物質燃料進行熱分析試驗中，采用對數法將燃料的燃燒失重曲線進行溫度區間的劃分，并分析失重原因。采用著火溫度、燃燒穩定性判別指數、揮發分析出特性指數及燃燒特性指數來判定燃料的燃燒性能，并分析升溫速率、載氣氣氛及本身化學組分對燃料燃燒失重過程的影響。實驗中，加入了氣相產物及焦油產物的在線檢測，與失重曲線進行對照分析，可以驗證前面的燃燒失重原因的假設。對燃燒過程進行動力學分析，得到了反應活化能和頻率因子，對燃燒失重過程進行了數學模擬。
    本文對生物質燃料層燃燃燒過程進行丁研究分析，概括了影響生物質燃料層燃燃燒特性的主要因素，建立了生物質層燃燃燒的單元體模型。設計并搭建了多功能試驗臺，可以進行層燃燃燒、室燃燃燒及配風等試驗的模擬，本文用于研究層燃爐燃燒的小型層燃爐燃燒實驗系統，為研究生物質層燃爐燃燒特性提供了重要的研究條件。
    實驗中，采用著火鋒面傳播速率、著火鋒面溫度以及床層上方的煙氣成分分析來判定不同形狀、尺寸及種類的生物質燃料在不同給風量條件下的層燃燃燒特性。可以看到：(1)尺寸較小燃料顆粒，完全燃盡需要的時間較長，燃燒過程中床層溫度較高，且燃燒的穩定性較好；(2)經過壓縮的成型生物質燃料，能量密度高，燃料顆粒比較均勻，燃燒穩定性好，適合層燃燃燒。粉碎的生物質燃料容易發生吹熄現象，適合室燃燃燒；(3)不同種類的生物質，層燃燃燒的燃盡時間不同，揮發分含量高，著火鋒面傳播速率越大，燃盡時間越短；灰分含量越高，其著火鋒面速率在床層上的分布越不均勻，燃燒穩定性越差。生物質燃料揮發分含量較高，燃燒強烈區域靠前，應根據其燃料的特性來設定各個風倉的配風量；(4)層燃爐中風量的大小將影響到燃料的燃盡時間和爐膛的溫度，由于生物質揮發分含量高，容易著火和燃盡，并且能量密度低，過量空氣系數不易過大。