煤炭是我国 SO2、NOx、CO2等污染物的主要生成源，火力发电厂中煤炭的大量使用造成了严重的环境污染和温室效应。CFB富氧燃烧技术结合了 CFB燃烧技术和富氧燃烧技术二者的优点，是一种可同时实现碳捕集和有效控制 NOx排放的洁净煤燃烧技术。国内外已有部分研究者对 CFB富氧燃烧技术中 NOx的生成规律展开了研究，但多局限于操作参数对 NOx生成的影响，CFB富氧燃烧中燃料氮的迁徙规律和NOx生成机理尚未完全得到揭示。本文基于燃烧过程中燃料氮的迁徙和转变路径，从热解过程中燃料氮的转变、燃烧阶段中挥发分氮的氧化、焦炭氮的氧化以及NO的还原这四个方面系统的考察 CFB富氧燃烧方式下高浓度 CO2的影响，并揭示低NOx排放的内在机理。　　首先，在流化床上开展了N2和CO2气氛下的快速热解实验，研究了HCN、NH3等NOx前驱产物的生成规律以及CO2气氛的影响，并结合煤热解/气化过程中含H官能团和焦结构的演变来帮助揭示 CO2的影响机制。结果表明，氰基和季氮分别是HCN和NH3的重要中间产物；热解温度升高，HCN和NH3生成增多。CO2会在热解和气化两个阶段分别对 HCN和 NH3生成造成多重影响。在热解阶段，CO2与半焦的气化反应将有助于H的释放和含氮官能团的断裂，促进HCN的生成；但若热解温度过高（1000℃）或过低（700℃），CO2反而会抑制 HCN的生成。与此同时，CO2会在热解发生时抑制半焦中缩聚反应的发生，阻碍芳香核长大，更多的氢以脂肪支链的形式保留在半焦当中。在随后的气化阶段，半焦中残留的丰富氢源通过 CO2的剥离作用释放大量的H，并且 CO2也会促使含氮官能团的断裂加剧，这些将联合促进NH3的生成。然而，若半焦的反应活性很差，CO2可能会阻碍 H与含氮官能团的接触，抑制NH3的生成。　　然后，为了深入研究NO-CO/CaO催化还原和NO-煤焦的反应特性和内在机理，又对NO异相还原展开了系统研究，并且探析了CO、O2和CO2等重要气氛对NO还原的影响。通过对NO-CO/CaO催化还原的动力学分析发现，该反应的活化能随着温度的升高而降低，CO反应级数随着 CO浓度的升高、催化剂使用量的加大以及反应温度的降低而减小。CO2强烈抑制了 CaO对 NO-CO还原的催化作用。NO-煤焦还原实验表明，在低温区，煤焦表面的C(O)官能团对 NO还原具有促进作用，C(O)可通过 C(O)+NO+Cf→CO2+C(N)+*反应路径较大程度的提升煤焦对 NO的还原能力，此时 NO-煤焦反应的主要含碳产物为 CO2；但随着温度的升高，C(O)脱附加剧，C(O)的促进作用将逐渐减弱，CO将成为主要的含碳产物。在较低温度下，CO和 O2都能够促进煤焦对 NO的还原，但随着温度的升高促进作用逐渐减弱，这可能与 C(O)官能团的形成有关。CO2会抑制煤焦对NO的还原，且随着气化的加剧抑制作用增强。　　随后，又针对多种煤焦开展了焦炭氮的氧化实验，考察了温度、焦颗粒浓度以及煤阶等重要因素的影响，并揭示了 NOx、N2O等含氮产物的生成机理。结果证实，煤焦比表面积越小、反应性越弱、灰分越多、焦颗粒浓度越小，NO生成率越高。此外，文中还考察了煤阶、给料量、温度以及粒径对燃煤NOx生成的影响。　　为了进一步探讨 CO2对挥发分氮和焦炭氮氧化过程的影响，分别对 NH3和煤焦进行了 O2/CO2氧化实验。研究表明，在氧化性气氛下，CO2会抑制 NH3向 NO的转变。CO2对焦炭氮向 NO的转变具有双重影响：(1)抑制 NO的还原；(2)通过焦与CO2的气化使得焦炭氮向 N2的转变具有高选择性。若氧气供应充足，CO2对 NO还原的抑制作用占据主导，促进 NO生成；若氧气供应不足，煤焦-CO2气化反应占据主导，进而抑制NO生成。　　最后，在多功能流化床实验台上开展了 O2/CO2燃烧实验，考察了氧气浓度、空气分级、氧气分级等操作参数对 NOx排放的影响，并对 NOx减排机理进行探讨。富氧燃烧中NO排放低的可能并非由CO浓度升高所致，而是因为高浓度的CO2抑制了挥发分氮向 NO转变，同时，在缺氧条件下煤焦与 CO2的气化反应强烈，使得大量的焦炭氮向氮气转变。