以热解为基础的低阶煤分级转化利用技术符合我国能源结构与政策导向,可实现低阶煤的高效清洁利用。低阶煤热解半焦作为分级转化的产品之一,其规模化利用有利于提高分级利用技术的大型化与规模化。本文依托于国家重点研发计划,对此类半焦的燃烧特性开展了系统性的实验研究,并获取了其与原低阶煤的差异,旨在为这类特定半焦的规模化利用的相关设备改造及燃烧组织提供依据,进而扩大低阶煤分级转化利用技术的应用范围。首先,获取了半焦的煤质特性、孔隙结构、微观表面结构等理化特性,为后续燃烧特性的研究奠定基础。随后,针对半焦在工业窑炉的利用开展了初步的成型特性研究。结果表明,热解后半焦的化学组成与孔隙结构发生了较大变化。半焦成型特性较差,依靠无黏结剂的冷压成型,难以获得具备符合使用强度的成型半焦。基于热分析法对淖毛湖半焦的本征燃烧特性开展了实验研究,获取了半焦与煤本征燃烧特性的差异,并进行了掺烧实验。随后开展的动力学研究为后续的悬浮燃烧实验工况设置与模型计算提供了依据。结果表明,半焦着火温度、燃尽温度较原煤显著提高,具备更差的燃烧特性,活化能稍有提高。半焦在工业上的利用应着重考虑其难燃尽的问题。依托于自制的沉降炉试验系统,模拟煤粉锅炉的悬浮燃烧条件,对半焦的燃尽特性及NO_x排放特性展开了细致的研究。从可燃物转化率的质量角度与未完全燃烧热损失的能量角度分析了半焦与煤燃尽特性的差异,并探索了受炉膛温度、氧气浓度、粒径的差异性影响。结果表明,较煤而言,半焦的燃尽率更低,未完全燃烧热损失更高,但NO_x排放浓度更低。在采取合理的工况参数下,半焦有望实现清洁高效燃烧。最后,针对半焦在沉降炉内的运动与燃烧过程构建了多段等密度缩核悬浮燃烧模型,随后利用模型对半焦在炉内燃烧开展了模型研究。