水泥生产过程中的NOx排放量已成为仅次于火电之后的第二大NOx排放源，控制水泥行业NOx的排放压力巨大。富氧燃烧技术是一种高效低污染的新型燃烧技术，它可使燃烧尾气中的CO2浓度达到70%以上并且能够减少SO2、NOx等污染物的排放量，降低燃煤对环境的危害。本文主要研究这种技术应用于水泥工业中，煤粉燃烧NOx的释放特性。首先，借助热重分析仪，分别在O2/N2和O2/CO2气氛下对两种不同工业用煤粉进行了非等温燃烧试验，计算煤粉燃烧特征参数和特性指数。结果表明：氧浓度为21%时，CO2替换N2后，煤粉的着火温度Ti、最大燃烧速率温度Tmax、燃尽温度Th均滞后，煤粉可燃性指数与燃尽特征参数均变差；O2/CO2气氛下，随着氧浓度的增加，煤粉的燃烧特性有所改善。其次，在回转炉实验平台上，分别考察了掺石灰石及掺CaO的情况下，O2/N2、O2/CO2气氛及氧浓度对典型煤种在富氧条件下燃烧释放NO的影响规律。结果表明：O2/CO2气氛下煤粉燃烧NO释放总量较O2/N2下少；O2/CO2气氛下氧浓度的增加对煤粉燃烧NO释放有促进作用；在低温低O2浓度条件下，CaCO3对煤粉燃烧释放NO反应的催化作用较强，而在高温低O2浓度条件下，CaO对煤粉燃烧释放NO反应的催化作用较强。在高O2浓度条件下，随着O2氧化生成NO作用的增强，CaCO3对释放NO反应的催化作用减弱，CaO则对煤粉燃烧释放NO的反应还有一定的催化作用。最后，利用半工业化试验平台，对比研究空气气氛下（加生料）、高氧浓度的O2/N2气氛下煤粉燃烧释放NO的情况。结果表明：空气气氛下（加生料）分解炉出口烟气中平均NO浓度比空气燃煤条件下分解炉出口烟气中的高17.82%。富氧燃煤条件下分解炉出口烟气中平均NO浓度比空气燃煤条件下分解炉出口烟气中的高53.48%。