生物质锅炉燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质过程。其燃烧过程可分为四个阶段：干燥过程、挥发分的析出与燃烧、过渡阶段及焦炭燃烧。

    随着温度的不断升高，生物质颗粒燃料进行挥发热解过程，研究表明生物质颗粒燃料在150～800℃都有热解挥发分析出。大连生物质锅炉挥发分的析出可以分成三个明显的阶段。在低于280℃的温度范围内有一个明显的失重过程，它完成了生物质的半纤维素（羧基、羰基）等低分子质量物质的分解，放出大量的H20、C02与CO，到达着火温度后，气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧。

     燃料的温度进一步增高。大连生物质锅炉纤维素的热分解速率急速下降，此时挥发分物质仍能保持燃烧火焰。木质素由于高温碳化，并通过氧化作用表面开始着火，生成炙热火焰，以较慢的速率燃烧，此时出现气相和固相两种燃烧状态并存的现象，直到燃料中的挥发分物质分解完毕，气相火焰熄灭。

    当挥发分的燃烧快要终了时，焦炭及其周围温度已很高，空气中的氧气也有可能接触到焦炭表面，焦炭开始燃烧，并不断产生灰烬，燃料中的木质素已全部碳化，表面生成炙热的火焰，燃烧反应速率加快，并出现第二次反应速率峰值，然后燃烧速率变慢，表面炙热火焰由红变暗，逐渐消失。但是，焦炭燃烧受到灰烬包裹和空气渗透较难影响，阻碍了焦炭的燃烧，造成灰烬中残留余炭。