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我国潜在的煤炭资源和燃煤发电的经济性决定了煤炭在能源消费中仍将保持主导地位,由此引起的煤烟型烟雾污染是我国大气污染的主要来源,其中煤燃烧产生的氮氧化物是大气污染的主要有害物质之一。严格控制煤燃烧过程中污染物的生成与排放,实现燃煤的高效低污染燃烧,这是目前需要亟待解决的重要课题。虽然目前对氮析出的研究进行的较多,但随着大型发电机组已开始燃用两种或两种以上的混煤,以及新型燃烧技术的采用,由此带来的污染物排放尚未得到足够重视,导致锅炉燃烧效率降低,氮污染物难以控制等问题越发突出,本文结合以上问题对燃煤氮析出进行了深入系统的研究。 首先,利用一维火焰燃烧试验平台、管式炉静态燃烧试验台及热分析系统对不同煤种燃烧氮析出特性进行研究,对燃烧氮析出的两种主要产物（NO和NO2）进行了检测分析,得到了煤质特性、燃烧特性以及氮的赋存形态对氮析出的影响,一维火焰中氮析出产物的存在形式和分布特点,进而分析了结构参数和运行参数对煤中氮析出的影响。第一,燃烧气氛对煤中氮的析出有重要影响,在一维火焰中,当α<1时火焰中氮氧化物浓度随α的变化明显,α>1时随α增大氮氧化物浓度变化不明显。静置燃烧试验表明:在低氧气氛下氮析出率下降,析出平缓,挥发分氮与焦氮分阶段燃烧,形成“双峰”结构;在高氧浓度下NO形成单峰结构,氧浓度越高氮析出量越大;在还原性气氛下,NO生成时间延迟,NO生成量减少,双峰有融合的趋势,峰宽较空气气氛下大;第二,热分析试验表明:氮氧化物在600℃～800℃的生成带内大量生成,终温相同、升温速率大,导致氮析出提前,反之,整个析出过程延迟,升温速率对氮最终析出率影响不大。氮析出随煤粉燃烬过程的变化规律为:氮析出峰值在煤粉的最大失重率后,煤化程度越低氮析出越提前,氮析出峰值温度越低;第三,空气分级送入对氮氧化物影响显著,在本文试验中为兼顾燃烧效率及NO释放浓度,一、二次风比在2:1时较为适宜;第四,煤粉越细,火焰长度减少,煤中氮以更多的含氮中间产物析出,煤中母氮转化成N2的程度增加,NOx浓度降低。 其次,本文结合热重分析对混煤燃烧氮析出进行了研究,由于不同煤阶的煤其着火、燃烬时间不同,氮的赋存形态以及氮的单相、多相氧化/还原程度、过程也有一定差别,因此混煤氮析出较复杂。第一,氮析出一般具有“双峰”结构,由于混煤在着火及燃烬性能上的变化,导致混煤分阶段燃烧,燃烬时间长,氮析出峰较宽,混煤中当某一组分煤百分比较高时氮析出便凸现这一单煤的氮析出特性。第二,混煤实际NO排放浓度基本位于单煤之间,但有一定波动,比组分煤