生物質顆粒燃料的燃燒分為四個階段。第一階段是燃料燃燒前的預熱；其次，隨著溫度的升高，燃料中的水分逐漸揮發沉淀，即干燥階段；然后燃料著火，揮發分開始沉淀；最后，燃料中的固定碳燃燒，即焦炭燃燒階段。整個過程可分為預熱、干燥和揮發分析的吸熱階段和放熱階段。

 鍋爐的設計與生物質燃燒過程有關。首先是燃燒時的溫度。燃燒時的溫度與燃燒設備、環境變化、燃料成分和類型等多種因素有關。對鍋爐的設計參數有影響，燃燒過程中的吸放熱反應決定了實際的燃燒溫度。燃燒溫度不僅影響鍋爐的正常運行，還影響燃燒產物。因此，鍋爐結構設計需要考慮溫度控制。燃燒所需的空氣量會影響鍋爐的設計，因為空氣中的氧氣會與燃料中的C和有關H發生反應，釋放熱量；生物質顆粒燃燒鍋爐在設計過程中也需要考慮排煙量的影響，因此計算排煙量尤為關鍵。影響生物質顆粒燃料燃燒時排煙量的因素有三個，即燃料的含水量、元素組成和空氣過量系數。隨著爐內排煙熱損失的增加，排煙溫度增加，因此兩者成正比。影響生物質顆粒燃料充分燃燒的因素包括燃燒溫度、燃燒所需的空氣量和排煙量。由于參與吸放熱反應的生物質燃料不直接接觸，生物質燃料吸收的熱量只能通過火焰輻射和爐內壁獲得。因此，不同含水量的生物質燃料對燃燒設備有不同的要求。當生物質燃料含水量大時，需要更多的熱量來保證吸熱反應的順利進行，因此爐內壁的溫度應保持在較高的水平；當燃料含水量小時，應冷卻爐內壁溫度，防止爐內壁結渣。