Проведено исследование плазменно-топливной системы для осуществления плазменной термохимической подготовки твердого топлива к сжиганию. Осуществлен термодинамический анализ подготовки угля. Выполнен сравнительный расчет плазменного и мазутного воспламенения пылеугольного топлива, обоснована эффективность процесса подготовки энергетических углей к сжиганию. Разработана математическая модель и алгоритм ее численного решения. Проанализирована и получена система физических допущений математической модели, доказано локальное термодинамическое равновесие газофазных реакций и разработана кинетическая схема летучих выделений угля для расчетов подготовки топлива. Осуществлены численные эксперименты по плазменному воспламенению энергетических углей в прямоточных плазменно-топливных системах. Сравнение расчетных и опытных данных позволило верифицировать программу расчетов.