烟草废弃物是烟草种植和加工过程中产生的固体废弃物，其作为木质纤维素生物质的一种，具有水分含量高、含氧量高、热值和能量密度低等特点；除此之外，烟草废弃物与其他生物质相比，钾、氯、硫和灰分含量高，不利于作为燃料使用。水洗-烘焙两级预处理技术是一项针对高灰分生物质的预处理技术，可以一定程度上解决其作为燃料使用时的缺点，但是目前还缺乏不同烘焙气氛和处理步骤顺序对于两级预处理过程的影响，并且缺乏烟草废弃物（氧化性）烘焙特性的研究。　　本文首先对于烟草废弃物在氧化性气氛下的烘焙特性进行了研究，发现烘焙气氛中的CO2对于烘焙特性影响有限，而当烘焙温度高于250°C时，O2对于烘焙特性如三态产率、热值、能量提升系数和能量产率有显著影响。研究结果同时表明烟草废弃物可以在低氧浓度（<10％）烘焙气氛中进行烘焙，推荐的氧化性烘焙条件为5%O2、250°C。烘焙预处理可以有效降低样品中的O元素含量，提升C元素含量增加，使烘焙样O/C和H/C摩尔比接近于褐煤。烘焙过程中纤维素和半纤维分解，发生脱水、脱氢和脱氧反应，使烘焙样中含氧官能团减少，当烘焙气氛中含有O2时，烘焙样中脂肪族化合物的-CH2-官能团减少。　　本文随后对比了烟草废弃物原样和水洗样烘焙特性的差别，实验结果表明烟草废弃物水洗样在相同烘焙条件（相同温度、时间和氧气浓度）下处理后总是拥有更高的热值和能量提升系数。造成烟草废弃物原样和水洗样烘焙特性出现差别的原因是水洗过程中脱除了部分有机物和无机盐，而无机盐对于氧化性烘焙中的氧化反应具有抑制作用。对比水洗-烘焙和烘焙-水洗两种预处理方法，烘焙-水洗预处理所得样品热值更低、灰分更高，因此水洗-烘焙预处理方式更适合用于提质烟草废弃物。　　本文最后研究了预处理对于烟草废弃物燃烧特性和燃烧过程中活化能的影响。实验结果表明烘焙预处理使燃烧过程DTG曲线中挥发份燃烧峰下降，而固定碳燃烧峰上升。烘焙气氛中的O2只有在较高烘焙温度时（>250°C）才会对烘焙样燃烧特性有显著影响，并且可以改善其燃尽特性。水洗处理可以使烟草废弃物原样和烘焙样着火特性得到改善，而烘焙样水洗后燃尽特性的变化情况是与原样的烘焙条件相关的：在剧烈的烘焙条件下所得样品经水洗处理后燃尽特性得到改善。从着火和燃尽特性方面对比三种预处理方法，由好至差大致为：水洗-烘焙、烘焙-水洗、烘焙（着火）；烘焙-水洗、烘焙、水洗-烘焙（燃尽）。本文还通过两种等转化率法获得燃烧过程的活化能E值。烟草废弃物原样燃烧过程中在氧化性热解阶段活化能基本不变，而在固定碳燃烧阶段中出现活化能的峰值。水洗预处理使样品在氧化性热解阶段活化能略微下降，固定碳燃烧阶段的活化能峰值上升，而（氧化性）烘焙预处理可以略微降低活化能峰值。