针对层燃锅炉普遍存在煤源杂、煤质变化大、脱硫效率较低等问题，设计了一套可对层燃炉煤燃烧特性和复杂环境下脱硫效率进行研究的综合实验系统，介绍了该系统设备组成、工作原理及数据分析方法，考察了引风量改变时炉膛温度和烟气量的变化范围以及循环冷却系统对烟气温度的控制性能，结果表明本系统达到设计目的，并为运行控制提供了依据。