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CO2的排放是造成全球气候变暖的主要原因之一,而燃煤电厂则是CO2的重要来源。随着国际社会对气候问题的关注,控制燃煤过程中的CO2排放已刻不容缓。在所有的碳捕捉与封存技术(CO2capture and storage)中,O2/CO2燃烧技术是目前前景最好的技术之一,它可以在对现有电厂进行合理改造的基础上,实现燃煤过程中CO2的近零排放,同时也对其它污染物,特别是NOx有很好的减排作用,是一种洁净可行的高效燃烧技术,对于解决气候和环境污染问题具有重要意义。为了全面而深入的了解O2/CO2燃烧方式下NOx的减排机理,本文选取了三种煤质差异较大的典型煤种(岭南仓、南陈铺新庄、西阳村望云)及其煤焦作为研究对象,在小型流化床反应器和滴管炉实验台架上,进行了一系列的研究。在小型流化床上的研究结果表明:在O2/CO2气氛下煤和煤焦N向NOx的转化率都要低于O2/N2气氛,并且CO2气氛下制得的煤焦N转化率要高于N2气氛下制得的煤焦。氧气浓度的提升对煤及煤焦燃烧过程中N的转化以及NOx还原的影响是复杂的:氧气浓度的提升可以加强煤N和煤焦N的氧化,促进NOx的生成,但对煤及煤焦还原NOx既有促进作用,又有抑制作用,并且在不同的氧气浓度下,侧重点不同,而且在煤粉和煤焦燃烧过程中,这种作用也是存在差异的。随着初始NOx浓度的增加,煤粉及煤焦对NOx的还原都得到促进,但对煤焦还原NOx的促进作用更为明显。高挥发分的煤和含碳量高的煤焦对NOx的还原更强。CO2气氛可以通过直接促进、CO的催化、改变煤焦结构三个方面来加强煤焦/NO的异相还原反应。在滴管炉上的实验研究表明:在O2/CO2燃烧方式下,煤及煤焦N的转化率要小于空气燃烧方式,煤及煤焦对NOx的还原率大于空气燃烧方式。在O2/CO2燃烧方式下,沿程各点的NOx浓度都要低于空气燃烧方式下,而且空气燃烧方式下煤粉燃烧得更快。煤焦的N转化率都要高于所对应原煤,高挥发分煤的NOx还原率要明显高于其对应的煤焦。滴管炉上煤及煤焦N转化率要普遍高于小型流化床。增加过氧系数,煤N和焦N向NOx的转化是受到促进的,NOx的还原则被削弱了。相比于煤粉,煤焦/NOx的还原反应对过氧系数更为敏感。增加初始的NOx浓度,煤粉和煤焦燃烧中对NOx的总还原量增加了,但还原率却是下降的。相对于滴管炉,小型流化床上增加初始NOx浓度对煤焦还原NOx促进作用更强。