在城市生活垃圾产量不断增长亟需增加处置能力与能源结构优化降低煤耗的双重驱动下,燃煤耦合垃圾衍生燃料（RDF）混烧发电受到了高度重视,国家出台相关支持政策。但由于原生生活垃圾燃料颗粒不均匀,成分复杂,含水率高等原因,造成生活垃圾燃料品质差,不能直接在燃煤锅炉混烧。因此本文设计了垃圾衍生燃料热解耦合煤燃烧的双床多联产系统,该系统利用热解气循环及粉煤灰载热的方式将RDF转化为焦炭并与燃煤混烧,同时挥发份转化为可燃气体。本文分别开展了模拟RDF在热解气（PG）氛围下的热解实验、实际RDF与粉煤灰掺混在热解气氛围下的热解实验、以及RDF热解焦炭在小型流化床装置内与煤混烧的数值模拟研究。本文首先在实验室规模的固定床反应器中,研究了热解气氛围（20%CH₄、10%CO₂、70%N₂）对模拟RDF热解的影响,并与N₂氛围进行了比较。在相同的热解温度和反应时间下,发现:PG氛围下,焦炭产量减少,液体产量增加;热解气氛围降低了焦炭的VM/FC质量比,以及H/C和O/C原子比。PG氛围能促进CO和H₂的生成,提高H₂/CO的摩尔比,但抑制CH₄和CO₂的输出。焦炭在所有实验工况下均能获得比褐煤更高的燃料品质,除（600℃,3min）工况外优于烟煤,在（700℃,6 min）或更高温度的工况下达到无烟煤性质。其次,基于同样的实验设备,将实际RDF在热解气氛围（50%CO₂,25%CO,10%CH₄,10%H₂,5%N₂）下与粉煤灰掺混进行共热解。与N₂氛围相比,当温度从400℃上升到700℃时,PG氛围下焦炭产率下降了2.06-1.50wt%,焦油产率增加了1.50-2.67wt%,而合成气产量受到抑制。基于化学成分分析和燃烧综合指数,PG气氛改善焦炭的综合燃料特性,但略微减少了焦炭能量产出,其中600℃时PG氛围下产生的焦炭燃料特性最接近设计煤种。不同热解气氛对合成气组分浓度影响不明显,PG气氛下合成气的热值高于N₂气氛,但合成气能量产出下降。粉煤灰含有的金属氧化物促使热解产物向气相转移,减少了焦油及焦炭产率,且在700℃时这种现象随粉煤灰添加比的增大而更加明显,但在600℃时对焦炭产率的影响有限;煤灰里的Fe₂O₃提供晶格氧,氧化部分焦油并通过反应消耗H₂和CO,促进了CO₂的生成。最后,基于实验室规格的流化床建立了二维CFD模型,开展了煤粉与RDF焦炭的混烧数值模拟研究。监测相关参数并通过与实验数据对比,验证了煤粉流化床燃烧模型的流场、温度场、组分浓度场的准确性。之后将PG氛围下实际RDF热解产生的焦炭加入模型中,按10%质量比进行掺烧模拟,发现当煤粉掺烧不同热解温度产生的焦炭时（从400℃升至700℃）:炉膛出口烟气的O₂浓度略微降低,CO₂浓度先升高后降,CO浓度明显减小;化学未完全燃烧热损q₃以及机械未完全燃烧热损q₄均逐渐减小,燃烧效率η从96.05%增至96.32%;燃烧场整体热通量减小,壁面散热和非均相燃烧产热变化较大,而非均相燃烧产热降幅不明显。选择PG-600焦炭按10-30%的质量比与煤进行混烧模拟,发现随着掺烧比从10%升至30%时:O₂浓度和CO₂浓度逐渐增加,CO排放量大幅上升;热损q₃及热损q₄均增大,燃烧效率η不断降低;炉膛整体热通量减小。因此建议根据焦炭热值,控制与煤粉混烧的焦炭掺烧比。