全球气候变暖越来越危及人类赖以生存的环境。研究表明CO₂气体造成的温室效应最为显著,同时由于CO₂在大气中存在的时间最长,因此引起了社会各界的深切关注。电厂中煤粉燃烧会产生大量的CO₂,能源系统控制CO₂的方法主要包括:燃烧前将其气化、氧/燃料燃烧技术以及燃烧后CO₂回收。而其中氧/燃料燃烧技术被认为是电厂控制CO₂排放比较经济的方法。国内外学者已经对氧/燃料燃烧技术进行了大量的理论分析和实验研究。本文重点研究分密度煤粉在氧/燃料燃烧方式下的燃烧特性和煤中矿物质的转化。实验中将原煤分成高、中、低三个不同密度段,利用沉降炉（DTF）对不同密度原煤在不同氧含量、不同温度下进行试验,对形成的灰颗粒进行粒径分布和化学成分分析。结果表明在氧含量20%和30%的情况下,O₂/CO₂气氛下和O₂/N₂气氛下煤粉的燃尽率和燃烧气氛无关。对矿物质成灰的研究表明,O₂/CO₂气氛下矿物质的转化机理和O₂/N₂气氛下一样,但3种密度下煤中矿物晶体相的相对含量发生了一些改变。O₂/CO₂气氛下生成灰的粒径和O₂/N₂气氛下相比,在较低温度时生成的灰粒径较小。由于燃烧过程中焦炭的反应时间直接影响了整个煤粉的燃烧过程。本文研究了分密度煤在CO₂气氛和N₂气氛下制得的煤焦的物理结构、煤焦的反应性以及在O₂/CO₂气氛和O₂/N₂气氛下燃烧时煤焦的燃烧特性之间的差别。结果表明CO₂气氛下制得的焦的着火和燃尽略有提前,而最大失重率没有N₂气氛下制得的焦的大。在500-750℃温度范围内,N₂气氛下制得的焦比CO₂焦的反应性大。而在实验温度范围的其他温度段煤焦的反应性则比较接近。三个密度级的煤粉在CO₂气氛下制得的焦的比表面积和空隙率和N₂气氛下制得的焦相比都有提高。CO₂气氛下生成焦的膨胀率普遍高于N₂气氛下生成的焦。