随着常规能源危机的日益临近以及能源需求的大幅度增长，油页岩以其巨大的储量越来越受到世界各国的重视。近些年来我国经济快速发展，能源供需矛盾日益突出，迫切需要加快油页岩资源的开发利用，增加国内油气资源供给，保障能源安全。油页岩作为一种挥发分含量高、固定碳含量低、具有较好综合利用层次特性的化石燃料，与常规煤种有着很大区别，因此需要对其自身的特性和利用技术进行深入的研究，实现清洁、高效和经济的利用。综合考虑油页岩基础特性和利用技术现状，本文第二章提出“油页岩鼓泡床干馏及半焦循环流化床燃烧组合系统”新的油页岩综合利用技术路线：以鼓泡床作为油页岩干馏炉、以循环流化床作为半焦燃烧利用装置、以循环流化床燃烧生成的热灰和循环热瓦斯共同作为干馏炉热载体的油页岩组合利用系统，用于炼油、制煤气和供热等，实现油页岩综合利用。其中油页岩半焦循环流化床燃烧技术为该技术路线的核心之一，本文重点对此展开了深入研究工作。油页岩半焦作为一种高灰分、低热值的油页岩干馏固体废弃物，需要首先对其是否能在循环流化床内燃烧及燃烧特性进行研究。因此本文第三章利用小型流化床燃烧装置进行了半焦燃烧实验，并研究了床温、颗粒直径、床料高度、二次风率、循环倍率等五个运行参数对油页岩半焦循环流化床燃烧特性的影响，得到不同参数对流化床污染物排放的影响规律，为油页岩半焦循环流化床锅炉的设计提供了实验数据和理论基础。综合以上研究内容，并结合我国桦甸65t/h油页岩循环流化床锅炉设计经验，本文第四章对油页岩半焦循环流化床锅炉技术特点进行了分析，并根据桦甸国家油页岩综合利用示范基地建设需求，完成了130t/h油页岩半焦循环流化床锅炉的结构设计。热力计算校核表明，该炉设计结果基本合理，热效率为85.81%。