煤炭占了我国能源生产和消费总量的大部分,在可预见的相当长一段时期内,以煤炭为主体的能源结构不会改变。我国煤炭资源较为丰富,但是随着我国煤炭消耗量的大幅增长和煤炭生产、运输水平的制约,以及国际煤炭市场的变化,我国煤炭价格近年来呈现大幅上涨的趋势。在我国84%左右的煤炭被直接燃烧,而煤焦燃尽时间一般占到整个煤粉颗粒在炉膛内总燃烧时间90%以上,所以为了我国有限的煤炭资源更好的利用,提高燃煤经济性,研究煤焦的燃烧特性就显得非常必要。本文分别采用了热重分析法和沉降炉试验法(DTF法)对煤焦颗粒在不同温度下的燃烧反应特性进行了研究,同时利用XRD技术对煤焦的微晶结构与反应性的关系进行了分析。另外,本文还利用编程软件对单颗粒JC煤焦的燃烧进行了初步的模拟研究。本文的实验样品分别为从晋城气化炉二级旋风分离器下取得的气化半焦以及实验室自制的京能烟煤的三种热解煤焦,即晋城气化半焦、京能1173K煤焦、京能1273K煤焦、京能1373K煤焦。利用热天平对晋城气化半焦、京能1173K煤焦、京能1273K煤焦、京能1373K煤焦四种煤焦在773K～1023K的燃烧行为进行了研究,发现晋城气化半焦的燃烧反应性最差,京能烟煤的三种煤焦随热解温度的升高而减小;温度和氧气浓度都会对煤焦的燃烧起促进作用。经数据分析,半转化率率法和等转化律法求得的燃烧反应活化能很接近,可见两种方法是统一的;另外本文用Grain模型很好的预测了四种煤焦在低温下的燃烧反应行为。通过对四种煤焦的XRD图谱分析表明,煤焦的反应性与其微晶层片间距关系不大,微晶堆积高度越大,反应性越差。在沉降炉试验中,本文对气化半焦在1273K和1573K环境温度下的燃烧反应进行了研究,发现在1273K和1573K下气化半焦的燃尽度都随停留时间增大,并且1273K时气化半焦处于过渡区反应阶段;采用中心差分法计算的气化半焦的燃烧速率随停留时间先增加后减小;并且应用美国Micromeritics公司的自动吸附仪(ASAP 2020)对1273K温度下5%、20%氧浓度下的气化半焦燃烧产物测量了煤焦的孔隙结构参数和孔径分布特征,发现煤焦孔径分布的比例没有发生太大的变化,随着燃烧的进行,比表面积和孔容变小。在煤焦燃烧试验的基础上,编写程序模拟计算单颗粒煤焦在给定外部温度场和氧气浓度场下燃烧的颗粒内部浓度场的分布、焦炭燃烧速率、焦炭粒径随燃尽度的变化,对煤焦颗粒的燃烧反应动力特性进行了数值模拟研究。模拟通过对边界处温度场、气体浓度场的比较,利用试差法,得到了煤焦的燃烧反应速率,并与试验结果进行了对比,得到与试验结果相比较吻合的模拟值。