低级粉煤不能满足先进工业生产过程中的要求,造成大量资源损失。而在低效的传统炉灶中燃烧粉煤又会污染环境严重影响人类健康。因此用低阶粉煤生产民用清洁燃料对节约煤炭资源和保护环境具有重大现实意义。研究民用洁净燃料要解决的主要关键科学与技术问题:（1）冷、热态粘结剂关键技术研究与开发;（2）低阶粉煤制备洁净型煤及冷态粘结机理;（3）洁净型煤中高温干馏制备洁净燃料及热态粘结机理;（4）洁净燃料燃烧特性。针对以上问题,本文以低阶粉煤为原料,加入冷、热态粘结剂分别制备出民用洁净型煤和洁净燃料,考察了成型条件和炭化条件对它们的影响,并分别对冷态和热态的粘结作用机理进行了研究,最后分析了洁净燃料的燃烧特性,具体研究结果如下:（1）粘结剂种类及含量对洁净型煤和洁净燃料强度有重要影响。添加冷态粘结剂（淀粉、羧甲基纤维素钠、膨润土和聚乙烯醇）和热态粘结剂（石油沥青、石油渣、煤焦油沥青、洗油渣）后分别提高了洁净型煤和洁净燃料的强度。当粉煤中加入1%PVA和20%煤泥时制备的洁净型煤有很好的抗压强度（11.3 MPa）和跌落强度（98.3%）;当粉煤中加入30%洗油渣时制备的洁净燃料有很好的抗碎强度（94.7%）和耐磨强度（5.1%）。（2）成型工艺对洁净型煤的强度有较大的影响。随着成型压力（30～90 k N）,成型水分（8～14%）,干燥终温（75～115℃）的增大,型煤的抗压强度和跌落强度都是先增大后减小。在最佳的成型工艺:成型压力为60k N、成型水分为14%、干燥终温为105℃和保留时间为100 min,型煤的抗压强度和跌落强度分别为11.3 MPa和98.2%。煤的致密性、表面官能团、孔结构、润湿性等对型煤强度具有重要影响。粉煤中加入聚乙烯醇和煤泥,型煤产生胶体且表面无明显孔结构,羟基官能团明显增多,亲水性提高,接触角降低,说明粘结剂与煤颗粒表面有较多的氢键缔合,以及部分交联作用,增强了煤粒间的结合力,从而提高了洁净型煤的机械强度。（3）成型工艺对洁净燃料强度影响不大,而炭化温度对洁净燃料强度具有重要影响。随着炭化温度的升高,洁净燃料的抗碎强度先增加后减小,耐磨强度先减小后增大。结果表明最佳的成型条件是:加入30 wt.%洗油渣,碳化温度为800℃维持60 min,此时洁净燃料的抗碎强度M₂₅=94.7%。提出了一种利用液氮冷冻高温民用清洁燃料实现样品准原位表征的新方法,并得出了合理的粘结机理。洗油渣由于其热塑性而软化熔融,包覆在煤颗粒表面形成煤-粘结剂界面,并在洁净燃料热解过程中分解产生高粘性胶体,填补了煤颗粒之间的孔隙,将原本松散的惰性煤颗粒结合在一起,形成高强度的民用清洁燃料。（4）热解温度从300℃升高至1050℃时,洁净燃料的表观形貌、表面官能团等发生显著变化。在300～500℃时,惰性煤颗粒相对分散,大颗粒变成小颗粒,且洁净燃料表面不均匀;洁净燃料中C=O和C=C基团含量明显减少,说明它们在500℃以上是不稳定的。在500～600℃时,洗油渣已完全软化熔融,将惰性煤颗粒都结合在一起。在600～800℃时,芳香族C-H基团含量明显降低。可以推断,在燃料热解过程中,会优先消耗较小的芳香环,大量的氢将被释放,燃料表面再次产生裂缝,但燃料的膨胀压力增大,导致煤颗粒之间的结合更加紧密。在800～1050℃时,燃料发生明显收缩,表面孔隙结构明显减少,排列规整,密度增大。（5）当粉煤中同时加入冷态粘结剂（0.8%PVA和20%煤泥）和热态粘结剂（20%洗油渣）时,洁净型煤的抗压强度为11.5 MPa,洁净燃料的抗碎强度为90.1%,都可以满足民用洁净型煤和洁净燃料强度的需求。对原煤和洁净燃料的燃烧特性进行了研究,发现原煤燃烧会产生大量黑烟,而燃烧洁净燃料几乎没有烟产生,表明洁净燃料产生的污染物排放显著降低。