低品位能源梯级利用系统及相关基础理论，研究煤矸石、劣质煤、油页岩、石煤等低品位燃料高效低污染能源化利用机理、系统、技术；低浓度煤层气、矿井乏风等低品位劣质化石气体燃料高效能源化利用机理及系统集成；低品位能源梯级利用过程中相关的热科学问题；典型工业生产过程能源梯级利用系统及新技术。