煤粉燃烧产生的氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染物之一。我国已经对各种脱硝技术展开广泛研究,其中再燃与选择性非催化还原技术(SNCR)相结合的先进再燃脱硝技术显示出成本较低、脱硝效率高的优势,可以成为适合我国国情的可选脱硝技术之一。本文首先说明了课题研究的背景及现状,介绍了NOx排放控制技术,并详细地阐述了再燃、SNCR和先进再燃还原NOx的原理和机理。在此基础之上,通过学习国内外学者对先进再燃还原NOx的研究方法,本文建成了一个能够较好地模拟煤粉先进再燃过程的试验系统。它主要包括两段式反应器、气体供给系统、给粉系统、预热系统、温度控制系统、取样分析系统、冷却系统和排污系统。并且详细地介绍了每个子系统的设计与工作原理。结合本论文的研究内容,在这个热功率为16kW,耦合了煤粉再燃和SNCR过程的沉降炉上进行了再燃、SNCR和先进再燃脱硝特性的研究,主要包括再燃煤粉份额对再燃脱除NOx过程影响的试验研究、再燃煤粉份额对先进再燃脱除NOx过程影响的试验研究和氨氮摩尔比对SNCR脱除NOx过程影响的试验研究。根据试验结果可知,得出以下结论:在再燃系统中,当再燃区温度、再燃区停留时间和再燃煤粉量一定时,NO脱除率随再燃煤粉份额的增加而降低;在SNCR系统中,当SNCR反应温度、停留时间和氨氮摩尔比一定时,NO脱除率随氨氮摩尔比增加而增加;在先进再燃系统中,当再燃区温度、SNCR反应温度、氨氮摩尔比、反应区停留时间和再燃煤粉量一定时,NO脱除率随再燃煤粉份额的增加而增加;相对于再燃和SNCR,先进再燃脱除率最高,对NO的还原率可达到80%以上。从先进再燃试验的试验结果可知,先进再燃系统中再燃和SNCR对NO的还原是相互影响的,不是简单的叠加。