能源是人类生存的物质之基,也是社会发展的动力之源。在我国当前的能源格局中,煤依然占据着能源市场的主导地位,并且短期内不会发生改变。目前,我国煤炭最主要的两种利用方式为热解与燃烧,国内外众多学者对钙基添加剂在煤热解过程中的催化作用与在煤燃烧过程中的固硫作用进行了大量的研究,但对钙基添加剂的种类与添加量方面的研究鲜有报道。因此,本课题针对钙基添加剂的种类与添加量对煤热解与燃烧特性的影响机理进行了深入研究。实验选取典型烟煤(河南义马渑池煤)为分析煤样,将钙基矿物质(CaO、Ca(OH)2、CaCO3)按照一定的添加比例与煤样进行混合制备分析试样。通过对现有管式炉进行改造,增加气氛控制与调节系统,模拟热解与燃烧的气氛环境,制得热解与燃烧后的煤焦样品;利用傅里叶红外光谱仪,对热解与燃烧后的煤焦样品逐一进行分析,研究钙基添加剂对烟煤热解与燃烧过程中官能团变化的影响;利用扫描电子显微镜对热解与燃烧后的煤焦样品进行表面形貌测试,研究钙基添加剂对烟煤热解与燃烧过程中微观结构变化的影响;利用热重分析仪,对分析试样的热解与燃烧特性分别进行热力学与动力学分析,研究钙基添加剂对烟煤热解与燃烧过程的影响。研究结果表明:CaO、Ca(OH)2和CaCO3均在煤热解过程中有加速-COOH与-OH官能团裂解的作用;CaO、Ca(OH)2和CaCO3均在煤燃烧过程中有促进含氧官能团和芳香族官能团分解的作用;原煤热解时会出现板结现象,阻碍热解气体的析出,添加钙基矿物质能够避免这种现象的发生;钙基添加剂对煤燃烧焦样微观结构的影响比较小;CaO、Ca(OH)2和CaCO3均对煤有催化热解作用;适量的添加能加快热解速率,过量的添加反而可能会出现抑制作用;钙基添加剂可使煤热解活化能降低,且Ca(OH)2的作用最为显著;钙基添加剂仅在燃烧过程的初始阶段起促进作用,能够降低着火温度,对燃烧特性的影响均体现出副作用;添加CaO可使煤燃烧活化能降低,添加Ca(OH)2和CaCO3可使煤燃烧活化能增加。