生物质储量丰富且具有碳中性的优势,加大对其利用可有效缓解当前严峻的能源与环境危机。直燃技术是利用生物质的主要方式,但工业应用中燃烧时的高温会导致设备效率低/寿命短、污染物排放高等诸多问题,这限制了对生物质的大规模利用。而采用固相低温燃烧技术可有效解决上述问题。生物质燃烧过程中炭燃烧段的CO/CO2比及燃烧动力学参数是固相低温燃烧工艺设计的关键。对CO/CO2比的研究表明炭的种类对该比例具有显著影响,而文献中对生物质炭的相关报道较少。此外,对该比例的研究集中于较高温度下的燃烧。对生物质炭燃烧动力学参数的计算主要基于体积反应模型,但工业应用中多不满足该模型中物理量均匀分布的假设。常用于研究煤焦燃烧的面反应模型更接近于工业实际,而文献中对基于面反应的生物质炭低温燃烧动力学参数鲜有报道。为了获取生物质炭固相低温燃烧时的CO/CO2比及基于面反应的低温燃烧动力学参数,本文以我国储量丰富的玉米秸秆为实验原料,对玉米秸炭进行低温燃烧实验。并将基于上述关键工艺参数模拟生物质阴燃（低温燃烧）过程。相关结果可为低温燃烧设备的设计提供理论依据。首先,利用同步热分析仪（STA）对玉米秸炭（流化床制得,提炼生物油时的副产品）进行了低温燃烧预实验。实验时,采用了不同的坩埚类型（氧化铝坩埚/坩埚套件）、样品尺寸及空气流量。基于微分热重（DTG）及热流（DSC）数据,计算了炭燃烧时的CO/CO2比及燃烧动力学参数。通过对上述结果的分析,明确了实验设计的不足。结论如下:（1）为获取准确的DSC信息,实验时应采用坩埚套件。（2）为确保炭燃烧为动力控制以获取准确的动力学参数,应采用大空气流量。（3）基于面反应的动力学参数较体积反应更适用于生物质燃烧速率的工业计算。（4）预实验中所用炭的炭化程度较小（原料在流化床中停留时间短）,相关结果不具有工业推广性,但仍可为后续实验及处理类似副产物提供依据。随后,基于对预实验结果的分析改进了实验。采用STA对新制备的炭（500℃热解温度/2 h保温时间）进行了燃烧实验。根据不同样品尺寸下的DTG、DSC数据,获得了玉米秸炭低温燃烧时的CO/CO2比及基于面反应的低温燃烧动力学参数。并通过计算燃烧过程中的氧气传输阻力与化学反应阻力比进一步验证了动力学参数的可靠性。结果表明:（1）低温时,CO/CO2比随温度的升高无明显变化。在400℃～500℃的范围内,其值约为0.45。（2）炭在STA内燃烧时,反应峰面与实际测温处之间存在温度差异。该差异会导致DTG曲线向低温处偏移,进而影响动力学参数的准确性。因此,计算时应先校正温度。（3）基于面反应的玉米秸炭低温燃烧动力学参数中的指前因子（As）及活化能（E）分别为6655 m·s-1,91.5 k J·mol-1。（4）炭在STA内燃烧时,初始阶段氧气传输阻力远小于化学反应阻力。这确保了选取的DTG数据来自燃烧动力控制区,进而验证了动力学参数的可靠性。最后,基于CO/CO2比及动力学参数计算了炭在STA中燃烧时堆积层内部的温度场及堆积生物质的阴燃速率并将计算值与实验结果进行了对比。结果表明:（1）在30 mg（满坩埚）样品尺寸下,燃烧初始阶段炭层顶部与底部之间存在数十摄氏度的温差（温差计算值:70℃;温差实验值:75℃）。（2）通过计算获得的玉米秸炭在阴燃过程中的失重曲线与实验曲线形状大体一致。此外,两者在数值上较为相近（相对误差小于20%）。这说明本文中基于面反应的玉米秸炭低温燃烧动力学参数可用于有效预测生物质堆积燃烧的燃尽时间,适于工业计算。