MILD-Oxy燃烧技术耦合了富氧燃烧和MILD燃烧技术特点,兼具有碳减排和低NOx排放等优点,被誉为下一代富氧燃烧技术,极具发展前景。煤粉燃烧区别于气体或液体燃料燃烧的显著特征是煤焦异相反应,即煤焦会同时与O2、CO2和H2O发生反应。MILD-Oxy燃烧方式下,强烈的烟气卷吸降低了反应区内O2浓度,且烟气中CO2和H2O浓度高,这些都会导致煤焦的气化反应行为显著。因此,深入研究煤粉MILD-Oxy燃烧过程中煤焦气化反应的影响机理,对于理解该新型燃烧技术的特点与原理具有十分重要的科学意义。论文首先以煤焦单颗粒模型为研究对象,探究了不同O2浓度下水蒸气对煤焦气化反应行为的影响。研究结果表明,三个均相反应对O2和水蒸气浓度的敏感性顺序为:CO+0.5O2+H2O→CO2+H2O（R1）>H2+CO2→CO+H2O（R3）>CO+H2O→H2+CO2（R2）。煤焦与H2O气化反应对煤焦与CO2气化反应占比的影响效果取决于H2O浓度,当H2O浓度低于20%时,其影响是有利的;当H2O高于20%时,其影响则为不利。增加O2浓度导致煤焦与O2、CO2反应占比增大,因此煤焦与H2O反应占比减小。接着,以IFRF 0.58 MW中试炉为研究对象,分析了不同二次风的射流速度和预热温度对MILD燃烧方式下煤焦气化反应的影响。研究发现,由于射流速度的增加,煤粉在炉膛内颗粒停留时间缩短,煤焦燃尽速率降低。在所有工况下,气化反应占比不低于28%,且随着射流速度和预热温度的降低而增大。随着气化反应占比增加,炉膛内部还原性气体（CO、H2）浓度增加,炉膛出口烟气中NO含量降低。随后,对比研究了空气（O2/N2）和富氧（O2/CO2）气氛下气化反应对煤粉MILD燃烧反应特性的影响机理。结果表明,空气和富氧气氛下,气化反应导致着火时间分别延迟了3.15%和6.78%;导致燃尽时间分别缩短了10.5%和16.8%。气化反应会显著降低NO排放,其主要原因如下:一是气化反应生成大量还原性气体（CO、H2）,促进了NO还原;二是CO和H2的生成降低了局部O2浓度,进而抑制了燃料中N元素转化,即Fuel-N?+?O2?→?NO?+?products。此外,在煤粉MILD-Oxy燃烧过程中,CO2/H2O气化反应对燃烧温度和传热的影响,主要来自于其气化反应性、比热容以及热辐射。研究发现,CO2/H2O的气化反应性对燃烧温度产生了显著的影响,但只作用在狭小区域内,对传热的影响可以忽略不计;比热容对平均燃烧温度的影响很小,但会强化炉膛内部的对流换热。热辐射会导致燃烧温度降低,当H2O浓度由20%增加至50%时,热辐射导致平均燃烧温度降低,降低幅度由0.88%增加至2.2%;辐射换热比重由2%增加至4%。最后,研究了MILD-Oxy燃烧方式下H2O气化反应对煤焦反应的影响。结果表明,增加O2和水蒸气浓度,气化反应占比增加,对于30%O2/40%H2O工况,气化反应占比达到62%。当O2浓度高于21%时,水-气转换反应（CO+H2O→CO2+H2）对于H2生成的影响效果在低水蒸气浓度下表现明显。当O2浓度大于24%时,增加水蒸气浓度会明显降低煤焦的燃尽速率。随着水蒸气和O2浓度增加,由于气化反应占比增加,炉膛出口处NO浓度降低。