当前我国北方地区农村居民炊事和采暖仍以燃煤为主,民用燃煤大多是直燃直排,造成很大的环保负担,尤其是颗粒物排放对于大气的污染以及居民身体健康的损害十分严重。燃用洁净型煤并使用配套的炊暧炉既能有效减轻污染物排放,又能满足居民的生活需求,在现实国情下具有较高的可行性与经济性。焦粉作为一种高热值的工业副产品,具有较高的利用价值。基于其难燃的特点,本文将秸秆与焦粉掺混制备型煤改善其燃烧性能,通过自制的大颗粒热重实验台对焦粉型煤的燃烧特性及动力学模型进行研究,并针对其燃料特性设计配套使用的炊暖炉。另外,基于炉具简化的二维烟道结构建立飞灰沉积模型,以颗粒物捕集为目的对飞灰在不同烟道结构内的沉积特性进行数值模拟研究。本文主要工作内容如下:（1）自制的热重实验装置（最大称量值为320 g,精度为0.001 g）能够实时监测恒定高温下大颗粒、大质量燃料的失重过程,基于LABVIEW开发环境编写的配套软件能实现可视化人机交互界面。将HTG-1系列热重分析仪与自制热重实验台的实验数据进行对比,证实了实验装置的可靠性。（2）在自制的大颗粒热重实验装置上进行焦粉与秸秆混合成型燃料的等温燃烧实验,分别研究了焦粉与秸秆掺混比为90:10、85:15、80:20、75:25、70:30时,在800、900、1000℃下的燃烧特性,根据等温法计算出成型燃料的反应动力学参数。结果表明:温度的升高以及秸秆比例的增加都会使焦粉型煤的燃烧速度加快,燃尽时间明显缩短,认为秸秆改善了焦粉的难燃特性;不同掺混比的焦粉型煤在800～1000℃内恒温燃烧的反应级数在0.9～2之间变化;活化能和指前因子都随着秸秆掺混比例的增加而减小,秸秆含量从25%增加到30%时两者会有一个突变,大幅度降低。（3）根据焦粉型煤的燃烧特性,确定炊暖炉的炉膛容积热负荷和炉排可见热强度分别为375 k W/m~3、200 k W/m~3,然后在此基础上通过燃料的燃烧计算确定炉具的燃料消耗量,并结合相关文献计算得到炉膛、烟囱等主要设计参数。本文设计的炊暖炉属于正烧炉,具有三级配风,底面进风提供燃料燃烧所需的空气,一次风补充入口辅助堆积的燃料层燃烧,二次风经通风腔预热后从炉膛顶部折面处喷入,保证燃料燃烧完全。多回程烟道延长烟气在炉内的停留时间,通过周界水箱和换热管,保证炉具的热效率。（4）基于炊暖炉简化的二维烟道结构,建立飞灰的颗粒沉积模型,分析颗粒在不同烟道结构内的沉积特性以及颗粒粒径对沉积率的影响。结果表明:在烟道内添加波纹板以及挡板可实现对飞灰颗粒的捕集,波纹板和挡板布置方式对颗粒沉积率有较大影响;粒径在10～2.5μm之间时,颗粒沉积率与粒径成正比,而粒径在2.5～0.1μm之间时,颗粒沉积率与粒径成反比。