焚烧作为一种实现固体废弃物无害化、资源化和减量化的手段被广泛应用，现已被成功应用于生活垃圾协同多源固废焚烧发电等领域。然而，生活垃圾协同多源固废焚烧发电过程中仍存现设备结渣、腐蚀等问题，其本质原因是对多源固废焚烧过程中的机理路径尚未明确。因此，本论文对多源固废相互掺烧过程中颗粒的生长过程进行研究，使用同步热分析方法对掺烧可行性进行分析，结合原位光学测量技术，阐述了颗粒在高温火焰场中焚烧过程中的特定元素的行为变化。在此基础上，借助离线分析表征技术对在线激光诊断测量结果补充说明，并对掺烧样品焚烧过程中的烟气排放信息进行测量，完成对掺烧颗粒生长过程的描述。本文首先对污泥和沼渣掺混样品的颗粒生长机理进行分析。工业分析表明沼渣的热值接近污泥热值的1.5倍，将样品的燃烧曲线对比分析发现沼渣在挥发分燃烧阶段释放热量是污泥的2倍。为进一步确定掺混后样品的可燃性，对掺混样品进行TG-DSC测试，并计算其综合燃烧特性指数，结果表明掺混提高了样品的可燃性与着火稳定性，有助于污泥的燃烧。基于上述分析，使用平面激光诱导荧光技术（PLIF）测量掺烧过程中火焰场的OH分布，结果表明掺烧加快了颗粒在火焰场中的反应；使用相选择性激光诱导击穿光谱（PS-LIBS）对掺烧过程颗粒的Na、K、Ca、Al元素进行原位测量，归一化元素信号表明掺烧改变颗粒破碎位置，温度升高颗粒破碎、碰撞团聚向火焰上游移动。为进一步补充说明掺烧过程中物相的变化规律，对其煅烧产物进行元素分析和物相表征，元素分析表明温度升高碱金属含量减少，碱土金属含量增加，物相分析表明样品中的碱土金属易形成长石类盐类结构，并对碱金属有捕捉作用。基于物相表征结果，对产物进行表观形貌分析，颗粒表面存在鳞片状的结构是由于颗粒内部存在熔点差异较大的物质，在冷却过程中冷却先后顺序不同导致的。最后对污泥与沼渣过程中产生的烟气进行在线测量，数据表明掺烧减少了NOx的排放，且与掺混量有一定的关系。沼渣与污泥掺混是因为通常沼渣具有较高的热值和丰富的有机物质，但实际工业中也存在热值较高的污水污泥，因此接下来将研究不同热值的污水污泥掺烧其颗粒的变化过程。将低热值的污水污泥与不同高热值的污水污泥等比例掺混，使用同步热分析法分析掺混后样品的综合燃烧特性指数，发现相比较于单一低热值污泥，掺混后样品的燃尽时间减少，可认为掺烧加快了污泥的燃烧。根据上述得到的结论，对掺混样品掺烧过程进行原位光学测量，PLIF对其OH信号测量结果表明污泥与高热值污泥掺烧其OH信号存在明显的双峰信号，使用PS-LIBS技术对样品掺烧过程中的Na、K、Ca、Al四种元素信号进行原位测量，元素归一化信号表明掺烧高热值的污泥掺烧加快颗粒的破碎，减缓颗粒的碰撞和团聚。污泥与高热值污泥掺烧其物相结构和热化学分析表明样品内的化合物成分相似，差别较小且碱金属与碱土金属形成复合长石结构。样品掺烧后的产物形貌与其掺混样品的热值有关，不同热值掺混样品其掺烧产物形貌存在差异，归因于其产物的熔点存在较大差异。对掺烧过程中的NOx进行在线测量，数据结果表明污泥与高热值污泥掺烧不能降低NOx排放量，但与低热值污泥掺烧其烟气中NOx排放量降低。