本文在自行设计的气化燃烧炉上进行了相关试验研究。燃烧方式为逆向燃烧，燃料从上部送至燃烧室，燃烧空气从顶部强制鼓入，新燃料受下面已燃烧的燃料层的预热、干燥，进而着火燃烧。首先对玉米秸秆、棉秆及木屑生物质颗粒燃料进行了工业分析、元素分析及热值的测定。其次，利用热电偶测量炉排及炉膛内的烟气温度，利用烟气分析仪测量烟气中的CO浓度，研究炉排面积热负荷、炉膛容积热负荷、燃料含水量及过量空气系数对燃烧过程的影响，确定了适用于生物质燃烧的炉排面积热负荷、炉膛容积热负荷及过量空气系数。
通过所建燃烧炉，研究了换热表面污垢沉积对传热过程的影响，结果表明：污垢沉积层导致传热恶化，使传热系数大幅降低。以换热表面的污垢增长率为指标，试验研究了燃料种类、燃料粒度、烟气速度对沉积的影响，总结了引起换热表面灰沉积的原因。针对燃烧炉沉积问题严重、传热不足的缺点，采用换热管内插旋转扭带的方法强化传热。利用CFD技术，建立了扭带管内流体流动的三维物理模型及数学模型，对扭带管及光管内流体的温度场及速度场进行分析，结果表明：扭带管内流体做三维螺旋运动，相同高度截面上轴向速度、切向速度及径向速度均高于光管；扭带降低了流体截面的平均温度，强化了传热。根据模拟结果分析了传热系数及阻力系数随雷诺数的变化规律，以传热与流动性能比作为评价指标，确定了扭带的最佳结构尺寸。
最后，对内插旋转扭带的换热管进行试验，结果显示扭带使换热管的传热系数提高35.9%。旋转的扭带具有清除换热表面污垢的作用，清灰后传热系数提高约20%，减少了换热表面的灰沉积，提高了热能利用率。
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