世界面临着能源供应紧张和生态环境恶化的双重压力,生物质能作为一种可再生的清洁能源,逐渐受到重视,而且发挥着越来越重要的作用。农作物秸秆是我国农村常见的农业废弃物,具有分布广、资源量大等特点。开展秸杆的燃烧研究,为秸秆直燃发电技术奠定基础,对于改善我国的能源结构、保障能源安全、降低环境污染具有十分重要的意义。本文首先进行了不同秸秆燃料的粉末燃烧实验,采用着火温度、火焰稳定性指数及燃烧特性指数来判定燃料的燃烧性能;分析升温速率、自身化学组分对燃料燃烧失重过程的影响;通过热分析数学方法求解了秸秆燃料燃烧动力学特性。接着进行了秸秆碎段的燃烧实验,研究了粒径、表面构成对油菜秸秆碎段燃烧过程的影响,以及水稻秸秆不同部位的燃烧特性。结果表明,油菜秸秆碎段随着碎段粒径、自然表面的增大,燃烧性能降低;水稻秸秆不同部位碎段的燃烧性能相差较大。最后利用Aspen Plus软件平台建立了生物质燃烧模型,对燃烧中NOx的生成进行了模拟计算,计算结果与已有文献的实验结果较好地相符。在此基础上,研究了燃烧温度和过量空气系数对生物质燃烧NOx生成的影响规律。结果表明,生物质燃烧过程中NOx的生成量随温度和过量空气系数的增长而快速增长;应用Aspen Plus模拟生物质燃烧具有一定的可行性,而且其模型设置较为灵活,能够对多种生物质的燃烧进行热力学分析,可为生物质清洁燃烧技术提供有益参考。