碳捕集、利用、封存技术是实现我国“双碳”目标,减少碳排放的重要途经,O2/CO2燃烧技术作为一种新型的洁净煤发电技术可以使二氧化碳的回收成本降低。但O2/CO2气氛下煤粉的燃烧特性与氮析出特性与常规空气气氛下的特性不同,因此对其进行研究对煤的洁净化利用有着重要意义。本文首先选用了三种煤化程度相差较大的九赫煤、大柳塔煤、贺兰山煤作为实验煤样,在热重分析仪燃烧系统上研究不同气氛、氧气浓度、升温速率等因素对TG-DTG曲线、着火温度、燃尽温度、燃尽时间、综合特征指数等燃烧特征的影响规律;在管式炉燃烧实验系统中,研究煤样在不同气氛、氧气浓度、燃烧温度等条件下对NO排放曲线、NO累计排放量、N元素转化率等氮析出特性的影响规律。结果表明,直接用CO2替代N2不利于煤粉的燃烧,会使煤粉的着火和燃尽滞后,燃尽时间延长,但是随着氧气浓度、升温速率的上升,S值逐渐变大,且氧气体积分数在21%到40%之间燃烧特征参数变化速率大于40%到60%之间的变化速率;煤粉在O2/CO2气氛下的NO累计排放量均低于O2/N2气氛下的排放量,在氧气浓度同为21%情况下,N元素的转换率降低10%左右,1100℃之后N元素转换率增长速率变缓,氧气浓度为30%时,NO的累计排放量和N元素的转换率最低。最后,通过对40种入炉混煤在燃烧特性与氮排放量最合适的工况下在管式炉中进行燃烧实验,使用数据挖掘的方法来构建煤质自身性质与氮析出量之间的数学模型,从而用来预测NO的生成量。结果表明以Linear核作为核函数、使用网格搜索法寻找最优参数的支持向量机模型,其相对误差在3.0%以内,可以很好的预测煤粉的氮析出情况,对实际电厂氮氧化物的减排具有理论指导意义。