目前,我国燃煤大气污染日趋严重,国家大力推进实施燃煤电厂超低排放控制技术,致使煤燃烧后产生的主要污染物——S02末端控制工艺日趋复杂、运行成本越来越高。同时,燃煤电厂汞污染广受关注,其对环境造成的危害日益加剧。到目前为止,我国尚没有商业化的燃煤电厂经济、高效的脱汞技术。研究表明,高硫煤中硫、汞赋存含量存在正相关性,烟气脱汞吸附剂中硫、汞也存在正相关性,此外,煤中S、Hg在热解时具有相似的析出温度窗口,并且S、Hg析出产物间存在化学反应基础,因此,可实现煤热解过程中的减量化。煤热解气体中含硫组分主要为H2S,燃煤烟气中含硫气体主要为S02,而H2S与SO2在一定条件下反应可以生成单质S。汞不论在热解或燃烧过程,其主要组分均为Hg0,单质硫可以与单质汞反应生成HgS。基于此,本文提出了一种新的低硫汞排放的煤燃烧方法,其基本思想是将高硫煤燃烧过程解耦为热解、燃烧子过程,首先通过控制硫的析出产物-H2S、S02之间反应生成单质硫,然后与热解出的Hg反应生成HgS,最终从热解气体中排出,实现煤中大部分硫、汞在燃烧初始过程的协同控制。基于上述技术路线,本文搭建了两套试验系统：H2S-SO2反应试验系统及S-Hg反应试验系统。首先试验研究了低浓度H2S与S02的反应特性及各因素对该反应的影响。研究发现在无催化剂添加的条件下,H2S与SO2反应难以进行,过高的反应温度降低了经济性与安全性,在实际生产中难以应用。催化剂的加入可大大降低H2S与SO2的反应温度,250℃左右时达到最高反应率为87%。继续升高温度并不会提升反应率。摩尔比H2S：S02=2：1时,平均反应率最高且剩余气体较少,为最佳反应摩尔比。反应时间的增加可使反应更加彻底,平均反应率也升高,但当反应时间大于2s时,平均反应率的升高已不再明显。催化剂加入量变化对平均反应率影响并不大,试验所用A、B型催化剂对反应的作用效果类似。02浓度对反应影响较大,H2S与02发生反应,气体配比失常,限制了平衡向生成硫的方向移动。当02参与反应时应根据02浓度适当提高H2S浓度,或降低SO2浓度,控制H2S的浓度与SO2及O2的浓度和的比为2：1时,反应效果最佳。CO2的加入对主反应影响较小,基本没有副反应发生,因此可认为CO2对该反应几乎没有影响。其次,试验研究了单质S与汞蒸气的反应特性及其温度对反应的影响。通过在固定床上的模拟反应,发现在常温下即可进行单质S与单质Hg的反应,但低温时反应速率较低,汞的氧化率也较低。随温度升高,S与Hg的反应速率升高,在250℃时汞的氧化率为55%,400℃时稳定在70%左右,继续升温氧化率增加不明显。初步研究表明,高硫煤热解产物中的不同含S组分之间能够在催化剂作用下进行化学反应,得到了较佳反应条件,单质硫与汞在一定温度下也可进行化学反应,表明合理组织其反应,可以实现煤解耦燃烧过程中S、Hg的低排放。