CO₂排放成为大众关注的问题,第三代富氧燃烧技术（Oxy-steam）和煤基燃料-氧-水蒸气燃烧的近零排放发电系统（OCCSS）作为最新的CO₂减排技术具有广阔的前景,O₂/H₂O燃烧作为一种新型的燃烧方式所带来的基础问题需要进行深入的研究。本文采用准东煤作为研究对象,酸洗制备了灰分小于0.2%的超净煤,并在高温沉降炉上,研究了高温、高氧、高水蒸气浓度下原煤与脱灰煤的燃烧特性以及水蒸气对燃烧过程中焦炭结构的影响,分析了水蒸气对燃烧动力学的影响机制。本文对比了O₂/H₂O（21/79）与O₂/N₂（21/79）下原煤脱灰煤的燃烧特性。在1200℃条件下,原煤在O₂/H₂O的燃烧速率要高于O₂/N₂条件,而脱灰煤在O₂/H₂O的燃烧速率要低于O₂/N₂条件,主要是由于灰分的存在影响char-H₂O与char-O₂两者的竞争关系。当温度在1400℃时,脱灰煤在O₂/H₂O的燃烧速率则明显大于O₂/N₂条件,其原因包括O₂在H₂O中的扩散能力更强,在高温条件下,扩散成为主导因素,同时,高温条件下,H₂O气化速率增大,其贡献不可忽略。对原煤与脱灰煤O₂/H₂O与O₂/N₂不同转化率（X=0⁸0%）的煤焦表面碳氧键分布进行测试,结果表明在燃烧过程中,由于O₂分子破坏表面碳层结构,原煤的表面C-C比例不断下降、C-O、C=O、O-C=O比例逐渐上升,而脱灰煤在O₂/H₂O、O₂/N₂气氛下表面碳氧元素保持稳定的比例,主要原因是灰分促进了表面碳元素的消耗。对焦样进行Raman测试,结果表明在燃烧过程中H₂O促进了不定形碳的消耗,原煤O₂/H₂O、O₂/N₂下石墨化程度逐渐增加;对脱灰煤,O₂/N₂条件下煤焦石墨结构变化微弱,但在O₂/H₂O条件下,H₂O促进了脱灰煤的石墨化进程。基于本征动力学模型计算了O₂/H₂O和O₂/N₂条件下原煤与脱灰煤的燃烧动力学,原煤在O₂/H₂O气氛下本征反应速率要明显大于O₂/N₂中,但由于反应性高受扩散控制,O₂/H₂O下实际反应速率相对于O₂/N₂增加幅度不大。在1200℃,与O₂/N₂相比,脱灰煤O₂/H₂O气氛下本征反应速率减小,但由于O₂在H₂O中的扩散能力更强,O₂/H₂O条件下内外效率系数均大于O₂/N₂条件,使得脱灰煤在O₂/H₂O的整体反应速率反而要稍大于O₂/N₂条件。而1400℃时,脱灰煤在O₂/H₂O的本征反应速率大于O₂/N₂条件。