煤在我国能源结构中占有重要地位,但由于技术水平的限制,当前煤在燃烧过程中存在燃烧稳定性差,效率偏低和环境污染严重等问题。为了实现煤的高效清洁燃烧,国内外众多学者对煤在燃烧过程中物理化学结构的变化进行了研究,但针对富氧燃烧过程中煤官能团和孔隙结构的变化以及氧浓度对燃烧的影响研究较少。因此,本课题针对煤在富氧燃烧过程中焦炭官能团和孔隙结构的演变规律进行了深入研究。基于我国火电机组燃煤现状,选取挥发分含量在10～30%的三种典型煤种:山西万柳煤（万柳煤）、贵州贵阳煤（贵阳煤）、山西潞安煤（潞安煤）为研究对象,对其进行燃料特性分析,采用热重分析方法,结合燃烧动力学分析,研究不同氧气浓度对煤种燃烧过程中着火、稳燃、燃尽等燃烧特性的影响;其次,在改造后的管式炉上制备不同氧气浓度、不同燃烧阶段的煤焦样品,借助傅立叶红外光谱（FTIR）对其进行官能团结构分析,研究燃烧过程中煤焦官能团的变化规律以及不同氧浓度对官能团变化的影响;最后通过等温N2吸附法和SEM扫描电镜对制得的煤焦样品进行孔隙结构分析和SEM表面形貌分析,研究燃烧过程中煤焦比表面积、孔隙结构和表面形貌的变化规律以及不同氧气浓度对煤焦孔隙结构变化的影响。研究结果表明:O₂浓度的增加有利于改善煤的燃烧特性,但对不同煤种的改善程度不同,说明了不同煤种对氧气的敏感程度不同;随着O₂浓度的增加,煤样的着火点和燃尽温度提前,但不同煤种燃尽温度提前幅度不同,其中万柳煤提前了 20℃而潞安煤和贵阳煤提前了 58℃:随着O₂浓度的增加,其表观活化能随之增加;随着燃烧过程的进行,煤焦颗粒官能团中羟基、脂肪族、芳香烃等官能团的相对含量减少,醚基团的相对含量增多,不同O₂浓度下煤焦官能团燃烧过程中具有相似的变化规律;煤在燃烧过程中比表面积和孔容积都经历一个先增大后减少的过程;煤及焦都具有较连续的孔结构,在燃烧过程中发生着相似的变化趋势:在燃烧初期中孔部分（2～20nm）波动较大,总的趋势是中、大孔增多。随着O₂浓度的增加使比表面积、孔容积达到最大值的温度提前,最大比表面积也随之增大。