煤化工气化工艺产生了大量的气化细渣。因含碳量高、烧失量大，不符合建筑掺混原料国家标准和行业标准，产量巨大的气化细渣因缺乏有效的规模化消纳方式，成为现阶段制约煤化工企业可持续发展的重要问题。通过对一种低挥发分低热值燃料恒温预热-脱碳装置的预热脱碳工艺进行机理研究，利用热重实验平台进行恒温热重实验，对低挥发分低热值燃料恒温预热-脱碳装置内部燃烧过程进行充分模拟再现，以对比分析不同预热温度、不同燃烧气氛下粒径分级气化细渣的燃烧特性。研究发现，气化细渣样品从通入氧气开始迅速发生氧化反应，900 ℃、10% O₂下燃尽时间在6.6-9.4 min，900 ℃、21% O₂下燃尽时间在3.7-5.6 min，在控制规定范围NOx值的条件下可适当提高燃烧区氧浓度以缩短燃尽时间；同一粒度分级的气化细渣样品随着预热温度的增大平均失重速率呈规律性增大，燃尽时间呈规律性减小，预热温度的提高可以改善气化细渣的燃尽特性，在设备安全运行下可适当提高燃烧区温度以实现更快燃尽；不同燃烧气氛、不同预热温度下，随气化细渣粒度的增大，失重量增大，燃尽时间呈规律性递增，平均失重速率呈规律性递减，本文提出的“预热-脱碳装置”可根据物料粒度合理调整物料停留时间实现充分燃尽。