煤炭是我国最主要的一次能源,燃煤CO2排放在烟气中占比15%左右,造成的温室效应成为人类面临的重大环境问题之一。近年来O2/CO2富氧燃烧技术得到研究者的广泛关注,该技术可以大幅度提高排烟CO2浓度,实现CO2直接回收利用。目前,关于O2/CO2的研究还处于探索阶段,富氧燃烧作为一种新型燃烧技术,其污染物的排放特性还有待深入研究。本文基于此研究背景,开展了O2/CO2气氛下的煤粉燃烧特性以及该气氛下燃煤NO和Hg的排放特性的实验研究。论文选取徐州烟煤和娄底无烟煤两种煤质作为研究对象,首先开展了O2/N2气氛和O2/CO2气氛下两种煤样的热重分析实验研究。研究发现,O2/CO2中煤粉的燃烧特性区别于常规燃烧。首先,O2/CO2气氛中煤粉着火及燃尽时间延迟,燃烧速率降低,燃尽温度增加,其次,O2/CO2气氛中氧气浓度的增加使得煤粉着火和燃尽温度降低,燃烧速率增加,燃尽时间缩短,此外,O2/CO2气氛的综合燃烧特性指数小于常规燃烧,提高氧气浓度可以增加其综合燃烧特性指数,提高燃烧性能。论文在自行搭建的水平管式炉实验台上,开展了燃烧气氛、燃烧温度、氧气浓度、钙基添加剂以及煤种对燃煤NO排放影响的实验研究。结果发现O2/CO2气氛下煤粉燃烧NO的析出规律与常规燃烧相似,均呈双峰分布,但由于高CO浓度,O2/CO2气氛下NO的生成总量降低；当提高燃烧温度时,两种气氛下的NO排放量均增大,在O2/CO2气氛中温度的影响更为显著；随着O2浓度的降低,CO2浓度相应升高,能促进煤焦表面CO/NO/Char反应,减少NO释放量；煤粉中掺入钙基添加剂后NO的排放量减少,在O2/CO2下的减少率更加明显；含氮量高的煤种其NO排放总量更大,但转化率低。此外,论文也对O2/CO2燃烧技术下燃煤汞的排放特性进行了研究,开展了燃烧温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、钙基添加剂以及煤种对单质汞排放量和汞形态分布影响的试验研究,并探讨其机理。实验结果表明,温度从700℃升至900℃,02/C02气氛和常规气氛下的单质汞排放量均随燃烧温度的升高而增大,增幅不是很明显,但温度升高,两种气氛下总汞排放中的单质汞含量皆降低,二价汞含量相应升高；提高O2/CO2气氛中的氧气浓度,单质汞排放量降低,但降低程度随着氧气浓度的增大越来越小,在氧气浓度从10%升至40%过程中,总汞中单质汞组分的含量逐步减小；O2/CO2气氛中,提高CO2浓度使得两种煤的单质汞析出量明显增加,但随着气氛还原性增强,两种煤单质汞的增量逐步减小,随二氧化碳浓度的升高,总汞中单质汞含量明显升高,二价汞含量降低;掺入CaO后,抑制了燃煤单质汞的排放,但在O2/CO2气氛下的抑制效果不如于常规燃烧气氛,CaO的影响和煤中的S/Hg数值相关；且加入CaO后,单质汞组分提高,在O2/N2气氛下,提升效果更明显；对煤种而言,单质汞的析出量主要取决于含汞量,含汞量高的煤种其单质汞析出量更多,煤中的含氯量也可能对汞形态分布有一定影响。