O₂/CO₂燃烧是控制燃煤电站CO₂排放的较有前景技术之一。目前该技术还有许多关键问题亟需解决。相对于常规空气燃烧,O₂/CO₂燃烧湿式循环烟气中高浓度的CO₂和H₂O会对燃烧产生一定影响。本文首先采用热天平的TG-DTG法研究了烟气中CO₂和H₂O对大同烟煤O₂/CO₂燃烧特性的影响。结果表明,CO₂和H₂O主要通过物性和气化反应影响煤粉的燃烧速率,CO₂和H₂O的气化反应分别在约900℃和800℃时开始发生。H₂O在CO₂/H₂O共气化中起主导作用。动力学计算表明,在5%氧浓度时,煤焦的活化能O₂/N2<O₂/CO₂<O₂/CO₂/H₂O。降低氧浓度,DTG曲线向高温区移动,煤焦在不同反应气氛中的活化能均下降。为了进一步明确CO₂/H₂O气化对煤粉O₂/CO₂燃烧的影响机理,采用自制恒温热分析系统研究了大同烟煤和阳泉无烟煤在O₂/N2、O₂/CO₂和O₂/H₂O/CO₂中800-1200℃温度和2-21%氧浓度范围内的等温燃烧行为。结果表明:800℃时,因为N2、H₂O和CO₂比热和氧扩散能力的不同,煤粉的燃烧速率O₂/N2>O₂/CO₂/H₂O>O₂/CO₂。1000℃时,CO₂和H₂O与煤粉发生气化反应,促进煤粉的消耗,使得煤粉在O₂/CO₂/H₂O中整体反应速率逐步接近并超过在O₂/N2中的燃烧速率。升高温度可以强化CO₂/H₂O协同气化作用,从而提高煤粉的整体反应速率。但提高氧浓度会削弱气化作用,使煤粉在21%氧浓度下的反应过程较为接近。气化对高阶煤反应过程改善更为显著。研究了大同烟煤和阳泉无烟煤O₂/CO₂/H₂O等温燃烧NO释放及成灰特性。结果表明:大同烟煤在O₂/CO₂和O₂/N2中燃烧时只有一个NO浓度峰,但在O₂/CO₂/H₂O中由于H₂O气化作用,随着温度升高NO释放逐渐变为两个浓度峰。阳泉无烟煤的NO释放过程与大同烟煤类似。大同烟煤在O₂/CO₂中的NO排放量始终低于O₂/N2。5%氧浓度时,由于较强的H₂O气化影响,使大同煤在O₂/CO₂/H₂O中的NO排放量随温度升高逐渐接近并超过O₂/CO₂中。升高氧浓度削弱了气化影响,大同煤在O₂/CO₂/H₂O中的NO排放量又低于O₂/CO₂中。阳泉无烟煤的NO排放量高于大同烟煤,但其不同气氛下的变化趋势与大同煤基本一致。5%氧浓度下NO排放量随水蒸气浓度的升高而增加;21%氧浓度下NO排放量随水蒸气浓度的升高而减少。CO₂/H₂O气化对不同气氛间煤灰矿物转化的影响不明显。