中国能源的70%多是由煤炭供应的，未来很长一段时间内，煤炭会是中国能源结构的的主体。煤中有毒痕量金属As对环境和人体危害很大，煤中矿物成分组成及含量会对电厂锅炉灰沉积、细微颗粒物形成和痕量元素的释放有很大影响。因此，本文针对贵州西南兴仁县三种高砷煤进行研究，对高砷煤进行低温灰化处理，然后对低温灰进行浮选实验，得到密度不同的轻灰和重灰，并且在管式炉中对高砷煤在800℃、1000℃、1200℃、1400℃和1600℃高温灰化，利用X射线衍射分析、X荧光光谱分析和ICP-MS分析，测定低温灰、轻灰、重灰和高温灰中元素组成和含量、矿物组成及半定量含量及灰中砷含量。由此来研究煤中和煤燃烧过程中矿物质的迁移转化和煤中砷赋存及释放规律。同时还进行电厂化学团聚系统的雾化喷雾系统设计。高砷煤低温灰化得到低温灰，其中重灰占低温灰比例比较低，轻灰所占比例较高。通过XRD分析发现，煤中矿物主要为粘土矿物和黄铁矿，其中黄铁矿主要存在于重灰矿物中。通过ICP-MS测试，煤中砷主要以无机砷形式存在，砷元素在煤中不同密度段矿物中分布基本相同，说明砷在煤中赋存较为分散。对高温灰进行XRD、XRF和ICP-MS测试发现，石英在1400℃或1600℃会产生相变生成方石英。高温灰在1000℃开始生成莫来石。高岭石在高温环境下变为石英和莫来石。白云母在高于1000℃转化为石英或莫来石。黄铁矿在高温环境中被氧化物赤铁矿，随温度继续升高，赤铁矿变为磁铁矿。煤燃烧过程中，砷元素随温度升高挥发率有很大变化。初步设计出了电厂化学团聚喷雾系统的喷嘴参数、喷嘴个数及对应产生的雾滴平均直径，为化学团聚系统进一步在电厂中应用打下基础。