燃煤引起的二氧化硫污染是严重的全球性问题。目前我国二氧化硫的排放量居世界第一位。燃烧中固硫技术是一种适合我国国情的脱硫技术之一。但是燃烧中固硫技术存在钙基固硫剂利用率低、固硫产物在高温下易分解等缺点,从而导致固硫率偏低。本文针对这一技术难点,开展了燃煤固硫添加剂的实验研究,并对其促进固硫的机理进行了分析。 本文重点考虑了影响固硫率的四个主要因素（燃烧温度、钙硫比、固硫剂和煤粉粒径）,针对所选煤种,研究了四种钙基固硫剂的固硫特性。实验表明,电石渣的固硫效果最好。 选用9种化合物进行了单组分固硫添加剂的实验研究。添加剂的促进作用受到不同因素的影响,其中温度的影响因素最大。实验结果表明,加入添加剂对电石渣固硫都有不同程度的促进作用,且其促进固硫的作用和机理各不相同。其中,MnO₂和Fe₂O₃在低温下对固硫剂固硫的促进作用比较大,但高温下则有所下降。而K₂CO₃在高温下对固硫剂固硫的催化作用比较稳定。稀土氧化物在不同温度下对固硫都有较好的催化作用,这个结果尚未见文献报导。 在单组分实验的基础上,进行了三组共13种双组分添加剂的实验研究。研究结果表明,在添加剂的添加量为1%,温度为900℃的条件下,K₂CO₃和MgO以摩尔比为0.1时固硫效果最好,达到77.99%;MnO₂和Fe₂O₃以摩尔比为0.2时固硫效果次之,达到74.21%。在此基础上进行了三组分复合添加剂的实验研究,研究得出,所研制成的复合添加剂KMM和MFK可使所选煤种固硫率达到84%以上。 采用TG和DTG热分析方法对加入添加剂前后煤样的燃烧过程进行了分析,采用XRD和SEM对煤渣进行了表征。结果表明,添加剂的加入一方面形成了热稳定性的物质,另一方面改变了煤渣的结构。根据TG和DTG曲线研究了固硫反应动力学参数。结果表明,频率因子A对于固硫反应的影响大于表面活化能E_a的影响。