生物质因具有高挥发分,低氮低硫,生命周期内CO2零排放等优点,特别适合燃烧转化利用,是一种理想的替代燃料。可是,虽然相较于煤及其他化石燃料,生物质中的氮含量相对较低,但考虑到其较低的热值,单位热值下生物质的氮氧化物排放甚至更高。同时针对生物质锅炉电厂的NOx排放,我国相应出台了更为严格的标准。因此掌握生物质燃烧过程中NO生成的机理,对其高效清洁利用意义重大。本文首先研究了生物质挥发分和焦炭单独燃烧的NO生成规律,其次与生物质直接燃烧作比较,探究生物质焦炭与挥发分的相互作用对NO生成的影响,最后以挥发分燃烧规律为基础模拟稻秆在有无二次风时NO的生成规律及路径,提出控制NO排放的建议,为降低生物质燃烧NO的排放提供一定的理论基础。首先,在水平管式炉实验台上对生物质的挥发分和焦炭的单独燃烧进行了实验研究,探究了生物质种类、燃烧反应温度以及氧浓度对NO生成的影响。结果表明,含氮量越高的生物质,NO的转化率越低。挥发分NO的转化率随温度上升先上升后下降,在800℃时达到峰值,焦炭NO的转化率随温度上升而降低。挥发分NO的转化率随氧浓度上升而上升,而焦炭NO的转化率随氧浓度的上升变化并不明显。其次,在水平管式炉实验台上对生物质的直接燃烧进行了实验研究,并与挥发分和焦炭燃烧作对比,探究生物质焦炭与挥发分的相互作用对NO生成的影响。结果表明,焦炭与挥发分的相互作用改变了燃料氮的转化路径。其中,松木屑焦炭与挥发分的相互作用对NO的抑制效果要强于稻秆。两者焦炭与挥发分的相互作用对NO的抑制作用均随着温度和氧浓度的增加而增强。最后,基于生物质挥发分燃烧生成NO的规律,模拟了稻秆挥发分在有无二次风时NO的生成规律及路径。在CHEMKIN软件中构建了生物质燃烧NO的排放计算模型并添加了包含含N前驱物的生物质挥发分计算模型。结果表明,无二次风时,更低的过量空气系数和温度可以有效降低NO的排放。空气分级燃烧能有效降低NO的浓度,稻秆的最佳一次风过量系数在0.9左右。温度越高,空气分级燃烧降低NO排放的作用越明显,但NO排放浓度依旧在低温燃烧时更低。提出在实际生物质流化床锅炉中,燃烧温度应控制在750℃左右,并采用燃料分级,分别在燃烧炉底部和稀相区设置给料口,并在稀相区给料口上方添加二次风,将一次风过量空气系数控制在0.9左右,在保证燃烧效率的条件下使燃料在贫氧燃烧的停留时间加长,尽可能提高二次风高度,提高燃料氮向N2的转化率。