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发布时间：2023-11-08 20:47:30| 来源：乐鱼平台登录

  反应的研究结果，围绕基本反应过程、焦炭中矿物杂质作用和影响因素三个部分，较为全面地阐述了焦炭表面反应的影响因素众多，包括煤种、热解条件、反应温度、焦炭粒径、碳燃尽率、等环境气体、焦炭中矿物杂质含量和化学组成等.另外，很多情况下这一些因素并非独立作用，而是相互影响，且常在不同条件下对

  NOx是造成酸雨和雾霾等环境问题的重要污染物之一，其大多数来自是煤炭等化石燃料的燃烧.循环流化床(CFB)锅炉由于其中温燃烧、炉内存在大量还原性物料等特点，与煤粉炉相比具有天然的低NOx排放优势.

  CFB燃烧温度为800℃～900℃，且碳氢自由基含量极少，因此一致认为CFB中的NOx主要是燃料型，且绝大部分为NO[1-2].煤母体中氮元素含量一般为0.4%～2%，当煤受热分解后，一部分氮以HCN和NH3等轻质气体形式随挥发分析出，称为挥发分氮；另一部分残留在焦炭内，称为焦炭氮.在CFB床温范围内，发生的含氮均相反应主要是HCN和NH3的氧化[3-4]，而非均相反应按异相表面可分为焦炭、石灰石和循环灰等.能够准确的看出，床内不同物质和反应路径交错耦合，相互影响，造成CFB内NOx反应体系异常复杂.

  与其他单纯作为催化表面的床料相比，焦炭在燃烧过程中伴随着焦炭氮的氧化，同时碳颗粒既是NOx的还原剂，也可作为NOx与其他气体反应的催化剂，加上内部矿物杂质的催化作用，使得焦炭在含氮反应体系中具有特殊地位.焦炭氮氧化产物主要为NO，N2O和N2，也可能会产生少量HCN和NH3，各产物之间的比例与反应器、煤种、温度、气氛、粒径等有关[5-6].然而，实验条件下往往只能得到焦炭氮净转化率，因为焦炭本身和其氧化产生的CO等对NO具有较强的还原性，氧化还原反应一起进行.相比之下，焦炭对NO的还原显得更为重要.

  JOHNSSONetal[6-8]在20世纪90年代发表过几篇综述论文，对NOx-焦炭(NOx-char)反应进行了总结.随着测量技术和活性位、量子化学等理论的发展，近二十年来在这方面有了更加深入的认识.本文重点总结了2000年之后国内外此方面的研究成果，较为全面地阐述了焦炭表面NOx还原过程，为深度挖掘CFB锅炉的低氮燃烧潜力奠定理论基础.

  不考虑CO和O2等其他气体作用，忽略焦炭中催化杂质的存在，碳表面NO的还原过程可用如下基元反应表示[1,6,8-9]：

  式中：—C*为碳活性位点，C(M)为M物质在焦炭表面的形态.碳活性位点包括边缘碳原子、酚羟基、羧基、芳香族氢、脂肪族氢、缺陷位点和矿物杂质邻域等.焦炭内平面基质碳原子也可与NO分子结合发生还原反应，但反应性低于活性位点.

  上述各基元反应的反应速率和表面络合物的稳定性，与温度、碳表面特性、气体浓度等因素密切相关，也就是说，反应(1)～反应(10)并非平行，在不同条件下各自重要性存在一定的差异.例如，涉及N—O键断裂、—C(N)形成和—C(O)解吸附需要较高的活化能，即在较高反应温度下才能进行，但—C(NO)和—C(NNO)等络合物在高温下难以形成稳定吸附.

  大量文献报道了不同条件下NO-char反应性的实验研究，并多采用Arrhenius形式建立化学动力学模型(见表1).由表1能够准确的看出，焦炭对NO还原性与反应器、煤种、热解条件、反应温度、气体环境、矿物杂质和碳燃尽率等诸多因素相关，得到的活化能Ea等动力学参数相差可达几个数量级.复杂影响因素也使焦炭还原NO实验结果呈现多种可能，且某种因素常在不同条件中表现出“促进—抑制”两重性质.这也给建立CFB内的NOx排放模型和准确预测带来困难.

  由表1可知，多数文献将NO-char反应描述为关于NO的一级反应，但也有实验发现，NO还原率随初始NO浓度[NO]in升高而降低，即NO反应级数非整数形式[9-11]，这可能与基元反应在不同条件下的相对速率有关.另外，有实验表明，NO-char反应温度对反应级数影响不大[9]，而制焦热解温度上升会使NO-char反应中NO级数升高1%～22%，且与煤种有关[11].

  煤中含有大量无机矿物杂质，如Si，Al，Fe，Ca，Mg等，对NO还原、N2O分解、NH3氧化等反应有着非常明显的催化作用，特别是一些碱金属(K，Na)、碱土金属(Ca，Mg)和过渡金属(Fe，Ti)元素.矿物杂质的催化作用主要体现在两方面：一是分散在焦炭内部，和碳基质相互作用共同促进含氮反应；二是焦炭燃尽后的灰分单独催化[12-13].本文围绕前者展开叙述.

  焦炭中的矿物杂质除了直接催化NO的生成或还原，还能催化碳基质的氧化从而间接影响NO反应.具体氧化或还原哪种作用占主导与矿物组分、温度和周围气氛等因素相关.例如，ZHAO et al[14]在含氧条件下对模型化合物进行程序升温反应(TPR)和恒温反应(IR)实验，发现在较低反应温度下，Fe和Ca等金属元素强化了焦炭氮的氧化，使NO净排放增加；而当温度比较高时，则以催化NO的异相还原为主.一般认为，焦炭中的矿物杂质有利于NO的还原.

  因为周围存在大量还原性固定碳，焦炭中含有的微量矿物杂质对NO还原的催化作用与单纯金属氧化物相比有较大不同.为排除矿物质的影响，常使用酸洗等措施对原始焦炭进行去矿化处理.去矿化对焦炭还原性的影响是双重的：一方面失去了焦炭中矿物成分的催化效果，削弱了对NO的还原；另一方面，可能使焦炭比表面积Sc增大，表面活性位点增加并提高反应活性，来提升了碳基质本身的还原性.因此，有的实验发现去矿化后焦炭对NO还原作用强于原始焦炭[9,15-17](促进作用占主导)，有的实验得到相反结果[16,18-19](削弱作用占主导)，而有的实验中两者还原性差别不大[20](两种作用相当)，具体影响与原始焦炭中灰分产率、灰分组成、孔隙结构处理过程等有关.但是，酸洗通常是不彻底的[18]，可能会对实验结果产生一定影响.

  在将焦炭去矿化后，可将其浸渍在特定金属元素的酸性水溶液中，以考察该元素对NO-char反应的独立催化作用.

  ZHAO et al[16,29-31]用不同煤或煤焦进行了一系列实验，探究了焦炭中矿物成分、特定金属元素(Na，Ca，Fe)、温度、CO和O2等对NO-char反应性的影响，结果如图2所示.图2中de表示经过酸性去矿化后的焦炭.结合图2和其他文献信息，可大致总结出如下规律：

  1) 总体来说，焦炭中的矿物成分促进了对NO的还原.例如，图2a中，灰分产率特别是金属氧化物含量较低的见阳泉无烟煤焦(YQ)，酸洗前后对NO的还原性无明显差异.ZHONG et al[28,32,33]利用沉降炉研究了再燃区环境下NO-char反应，发现灰分产率高、比表面积更大的煤焦对NO还原性更强.但该结论不是绝对的，例如在图2a中，下花园烟煤(XHY)的灰分产率最高，但在较高反应温度下其对NO还原性不如龙口褐煤焦(LK)，而后者金属Na含量较高.说明相比于单一的灰分产率，灰分中金属矿物质的含量、组成和催化活性显得更为重要.

  2) 不同成分催化活性不同，且与温度和周围气体等因素相关.例如，图2b中，高温段(670 ℃)Fe，Na，Ca催化作用依次降低；而在低温段，Na的活性要高于Fe.ZHANG et al[25]用平焰燃烧器制备了五种煤焦并测定其中金属元素含量，在1 000 ℃～1 300 ℃反应温度范围内，发现各金属元素对NO-char反应催化活性由大到小排序为：Mg，K，Na，Ca，Fe.ZHONG et al[19]则发现KOH和NaOH在贫氧条件下能显著促进焦炭对NO的还原，且前者作用略大.

  3) 催化效果与各元素的化学形式和含量有很大关系，且多数存在“催化剂饱和”现象.例如，ZHAO et al[29]发现在IR条件下，焦炭中Na含量越高，对NO还原性越强，而Fe含量影响较小.ZHONG et al[33]和AVELINA et al[34]均发现，随着煤焦中人为添加的K元素含量增加，NO还原率增幅逐渐减小，在高K含量下还原率甚至略有降低，即出现“催化剂饱和”.另外，AVELINA et al[34]利用X射线衍射(XRD)技术测得其实验煤焦中K元素主要以K2SO4，KAlSiO4，K2CO3和KHCO3等形式存在，对含K煤块水洗后，溶解度较高的K2CO3和KHCO3等钾盐含量大幅度减少，导致对NO还原性降低.

  4) 几种物质组合催化效果要比单一物质显著地增强，说明不同催化剂间存在相互作用.例如，图2b中，Na-Fe组合催化效果比单一金属显著地增强，且还原性随Na相对含量呈现峰值性.

  5) CO和O2等气体对矿物杂质催化效果存在影响.例如，图2c和图2d中，CO和O2分别对含Fe和含Na较多的焦炭还原性有显著推动作用.图2d中的数据来源于文献[16，29，30].

  AVELINA et al[34]还发现，当反应温度较低(300 ℃～350 ℃)时，高K含量在某些特定的程度上阻止了碳的气化反应，即碳消耗速率降低，从而间接影响了NO-char反应.另外，K含量越高，NO-char相比于O2-char具有更高的选择性，且产物气体中[CO]out/[CO2]out比降低.

  WANG et al[15]实验比较了NO-char反应和NO-CO-ash反应，发现前者反应性要大于后者反应性，且原始焦炭的还原性也不是纯焦炭和灰分催化效果的简单线性叠加，说明焦炭中矿物杂质的催化还原机理可能与纯灰分不同.

  LOPEZ et al[18]对酚醛树脂和煤焦的程序升温CO/CO2解吸附实验表明，K元素能够增加焦炭表面活性位点或明显降低反应活化能，从而促进焦炭对NO的还原.但有实验发现，焦炭去矿化前后NO-char反应活化能并没有明显区别[9]，故由此推测焦炭中矿物催化成分只是增加了表面活性位数量，而并没改变基元反应过程[35].

  焦炭中矿物杂质对NO-char反应的详细催化机理很复杂，至今还没完全弄清.较多学者觉得其催化作用表现为一种“氧化—还原”循环过程，即金属元素被NO氧化后又立即被周围固定碳或CO还原[18,29,30].例如，对于Mg元素，其催化NO-char反应经历如下两个基元反应：

  ZEVENHOVEN et al[36]提出了另一个催化机理，认为当催化剂活性位点f*与碳活性位点C*相邻时，NO分子吸附在该活性位表面并发生解离：

  焦炭粒径增大会带来两方面影响：一方面孔隙扩散阻力增大、同时比表面积相对减小，不利于对环境中NO的还原[11].另一方面，焦炭氮氧化生成的NO从内部扩散到焦炭表面的停留时间延长，增加了其被还原的可能性，使NO净生成量减少[6]；同时产物气体中[CO]out/[CO2]out比随颗粒尺寸增大而增大，即大燃料颗粒周围CO较多、还原性气氛较强[37].

  两方面因素使得文献中不同条件下的实验结果存在比较大差异.例如，LI et al[11]发现当焦炭粒径小于900 μm时，孔隙扩散影响可忽略；但在900 μm之上，NO还原率随粒径增大而减小.AVELINA et al[34]在低反应温度下(300 ℃～350 ℃)的实验则显示，粒径小于2 mm时，NO还原率随颗粒尺寸无明显变化.MOLINA et al[37]和LI et al[38]分别在沉降炉和鼓泡床反应器中发现，有氧条件下，煤或煤焦颗粒越大，燃料氮向NO转化率越低.

  热解条件主要指热解终温、升温速率和热解停滞时间，对焦炭的孔隙结构、碳基质排列、物质化学组成和含量等影响明显，从而也会对焦炭非均相反应产生影响.

  ALATINO et al[39-41]很早便报道了焦炭在高温下热处理后反应性降低，出现“热失活”，且随着热处理程度增加(如热解温度上升、热解时间延长)，热失活程度越高.然而，有学者发现NO-char反应性随热解温度增加并非单调下降，而是存在峰值性[10,20]，甚至呈现相反规律[9]，说明热解条件对NO-char反应的影响存在两重性.

  1) 碳结构有序性增加，石墨化程度加深，碳基质反应活化能增大，表面活性位减少.这是造成“热失活”现象最主要的原因.

  LI et al[11]将热解温度从1 073 K升高到1 253 K，发现稻壳焦炭对NO还原率从39.4%降低到27.4%.GARIJO et al[27]和YIN et al[20]针对某些煤焦在一定反应温度下也观察到类似实验现象.利用傅氏转换红外光谱仪(FTIR)、XRD和拉曼光谱(RS)等实验手段，发现此时碳原子排列更加有序，石墨化程度增加，使基质碳原子和NO反应更加困难[11,20,42].另外，表面缺陷和边缘活性碳原子减少[11,20]；酚羟基、羰基等含氧官能团和脂肪侧链、桥键等的裂解加剧，n(H)/n(C)和n(O)/n(C)降低[20,42]；焦炭中含有的SiO2从β-石英逐步转变为开放结构的α-三石粉，可与碳原子结合形成更稳定的结构[11]等，这些都使焦炭表面活性位密度降低.

  挥发分析出使焦炭孔隙逐渐发展，并有可能发生破碎，此时焦炭比表面积与温度正相关.当热解温度进一步升高时，碳基质发生烧结，大量微孔相互缩并，又使比表面积减小，气体扩散阻力增大[10-11].这可能是NO-char反应性随热解温度呈现峰值性的重要原因之一.该峰值与煤种和反应条件等有关，例如，WANG et al[10]发现1 073 K下热解制得的稻草焦对NO还原性最大，而YIN et al[20]发现酚醛树脂和神华烟煤对应的峰值分别为973 K和1 173 K.

  前文介绍了焦炭中金属元素等矿物杂质对NO-char反应具有着强烈的催化作用.而随着热解温度上升，部分矿物质发生烧结，形成玻璃体结构，既降低了催化活性，也在某些特定的程度上堵塞了孔隙[11,42].另外，矿物杂质的含量和化学形式也会发生明显的变化.例如，随着温度上升，焦炭中K元素的化学形式经历“原始有机质结合→ KCl/K2CO3→硅酸盐/硫酸盐”，催化活性逐渐降低，且到800 ℃～900 ℃时部分K盐开始蒸发或分解，使K含量减少[9-10].Fe的化学形式经历“Fe3O4→FeO→α-Fe/Fe3C”，总体趋势是还原性Fe增多[30].而Ca的化学形式经历“CaCO3→CaO”，后者易形成结晶导致在碳基质中分散程度减弱，使得Ca对NO-char的催化作用随温度上升而降低[21,30].

  除热解温度外，热解升温速率也会对NO-char反应造成影响.例如，GUERRERO et al[23]将桉树粉末分别放在流化床中快速热解和固定床中低速热解，发现前者制得的焦炭对NO还原性更强，这可能与快速热解下的焦炭具有更高的比表面积、更多的含氧官能团和更加无序的碳结构有关.

  由表1可知，NO-char反应可能存在两个温度区间，即低温下处于化学动力学控制，表观活化能较高；高温下处于扩散控制，表观活化能较低.有学者通过计算认为，温度较低时NO-char反应处于化学动力学控制区，孔隙扩散的影响很小[9,17,23].但在高温下，扩散阻力占主导因素[10,20,26,43].也有观点认为“拐点”是因为反应机理发生改变，由低温下产物气体解吸附速率控制，转变为高温下反应气体吸附速率控制；同时焦炭在高温下反应性会有所降低，发生“热退火”[20,43]，一方面存在类似于前述“热失活”的影响；另一方面，在CFB锅炉燃烧温度范围内，焦炭反应历程中活性高的碳粒先反应，到燃烧后期则多为活性差的碳粒.

  总体来看，温度越高，焦炭还原性越强，且产物中[CO]out/[CO2]out比增大，即高温下反应占主导[9,26]，而生成的CO能进一步还原NO，故通常情况下，温度越高越有利于NO的还原.

  焦炭燃烧或与NO反应过程中，碳基质结构、比表面积、孔隙结构、矿物杂质含量和化学形式等均会发生明显的变化，且一般是非线性的，这就导致NO-char反应性随反应进行呈现复杂变化规律.因为多用碳转化率Xc描述反应进程，也常描述为反应性与Xc的关系.

  不少学者注意到焦炭反应过程中比表面积Sc变化对NO-char反应性的影响.例如，GUO et al[21]对5种不同煤焦进行实验，发现随着碳转化率Xc升高，NO-char反应速率和Sc均先近似呈线性上升，当Xc为60%～70%时达到峰值，后迅速下降.基于这一点，很多学者利用BHATIA et al[44]在1980年提出的随机孔模型(RPM)来模拟化学动力区控制下非催化NO-char反应，并取得和实验相近的结果[17,26].RPM模型着重考虑反应过程中颗粒比表面积的变化，通式为：

  式中：rNO为NO还原速率，mol/s；k为速率常数；S0为焦炭初始比表面积；Xc为碳转化率；ψ为孔隙结构因子；wNO为气相区NO物质的量浓度.

  然而，有些实验中NO-char反应性与焦炭比表面积Sc变化规律并不一致.例如，WU et al[17]发现稻草焦随Xc增大反应性单调降低，而Sc先增加后减小，反应温度越高，该变化趋势越明显.他们都以为这与焦炭中矿物杂质，特别是碱金属K的含量变化有关.一方面，酸溶性K可能逃逸到气相中，温度越高，逃逸率越大；另一方面，K在反应过程中会和SiO2等结合生成非酸溶性钾盐，催化效果有所降低；另外，碳的消耗也会影响焦炭中K的质量浓度.SUN et al[26]也发现，在高转化率下RPM模型预测结果与实验值相比偏低，且最大反应速率向高转化率区偏移.原因可能是随着碳基质的消耗，焦炭中矿物杂质相对含量增大，其催化作用越来越突出.此外，有些学者还发现随着反应进行，焦炭表面相关活性位点也具有峰值特性.

  SØRENSEN et al[9，27]还发现，在反应初始阶段，煤焦的反应性会快速降低，3 min～5 min后达到伪稳态阶段，一方面可能是焦炭发生类似于高温反应下“热退火”现象；另一方面NO在初始阶段占据大量活性位点后，吸附表面积减少直至达到吸附-解吸附动态平衡.

  可以看出，CO帮助清除碳表面络合物，使未覆盖活性位数量增加；或协助断开键能较高的N—O键，直接参与NO还原.很多实验已证实CO能够明显促进NO-char反应[9,11].这也是富氧燃烧条件下NOx排放较低的重要原因之一[45-47]，因为高浓度CO2气氛下CO浓度较高.

  CO对NO的还原效果与反应气体初始浓度[NO]in和[CO]in、温度和焦炭种类等有关[9].在反应气中加入CO后，[NO]in越高，NO还原率越低；[CO]in越高，NO还原率先增大，后保持不变或略微下降.

  温度对NO-CO-char反应影响很复杂，部分学者觉得，随着温度上升，CO促进还原效果减弱，当温度高于1 100 K～1 200 K时，CO作用几乎消失[18,23]，原因可能是：温度较低时焦炭表面C—O络合物更稳定[18]，高温下反应削弱；且高温下碳表面活性较高，“吸附—重组—解吸附”过程加快，反应(18)和反应(19)弱化，此时的NO-char反应速率已经很高，CO相对重要性降低.但在高[CO]in，特别是[CO]in/[NO]in≫1时，反应(20)更重要，此时在高温下CO作用可能越来越明显[15,23].

  O2是将煤中氮元素转化为NOx的最主要的氧化剂，故很多低氮燃烧技术就是围绕减小O2浓度、强化还原性气氛展开[48].然而，O2对NOx的还原具有典型的两重性.一方面，O2在碳表面结合生成碳氧络合物，可进一步与NO结合将其还原，或者解吸附生成还原性CO；同时O2也能清除异相表面含氧络合物以增加活性位数量，表现出O2对NO异相还原的推动作用.但另一方面，氧气与碳的反应速率远大于NO，过多的O2某些特定的程度上占据了焦炭表面的活性位点，且使焦炭含量不断减少，同时也在不断将周围环境中的CO氧化为CO2，阻碍了NO被焦炭还原.

  总结来看，当温度较低、氧含量不高时，O2能明显促进焦炭对NO的还原[11,24]；但在过量空气系数α较大、温度较高(800 ℃)的环境下，氧化性气氛越强，NO还原率越低[19,28,33].ZHONG et al[33]发现，低挥发分贫煤焦在有氧条件下(1 173 K)，α=0.5时NO还原率达49%，但当α=1即化学当量燃烧时，NO还原率只有6%.而ZHAO et al[31]在7%～19%氧含量范围内，平均温度较低的TPR条件下，发现一种褐煤的燃料氮向NO净转化率随氧含量上升基本不变，甚至略有降低，且在升温曲线上NO排放峰值滞后于O2消耗峰值.

  水蒸气(H2O)在某些特定的程度上阻止了NO被CO还原，弱化了灰组分的催化作用[22].原因可能是：H2O分子与反应物分子NO和CO等争夺催化剂表面活性位，并解离形成H+和OH-，进一步消耗表面O2-等活性物质.

  煤炭中的硫元素会燃烧生成SO2.循环流化床的一大优势是能够最终靠往炉内添加石灰石以实现燃烧中脱硫，但CaO对NOx生成和还原均有强烈的催化作用[49-50].故SO2与石灰石结合生成CaSO4等硫酸盐或硫化物，会间接影响NOx反应.此外，SO2还能直接参与含氮反应，例如，LI et al[11]在生物质焦炭还原NO实验中添加了200×10-6～820×10-6SO2，发现能够显著促进NO还原.CHANG et al[51]认为这原因是SO2吸附到焦炭表面后增加了活性位数量.

  焦炭表面异相反应对NOx排放有特别大的影响，其受多种因素耦合作用，常在不同条件下表现出“促进—抑制”两重性质.例如，温度上升，从化学动力学角度看使反应速率提高，但同时带来碳基质结构改变，发生“热退火”；比表面积和孔隙结构变化；K和Fe等有催化活性的金属矿物质含量和化学形式改变等影响，使NO-char反应性呈现复杂变化规律.因此，对各个影响因素作用下NO还原规律虽得出一些定性结论，仍然面临三个方面的问题：

  1) 对NO-char反应，特别是矿物杂质催化作用的详细机理缺乏深入理解，故对一些复杂甚至矛盾的实验现象还不能给出合理的解释；

  2) 很多文献中定量给出了活化能Ea等动力学参数，但不同条件下这些参数相差达到几个数量级(见附表1)，这是准确建立CFB内NOx排放模型面临的困难之一.已有一些学者尝试将量子化学引入焦炭反应领域[52-54]，借助密度泛函理论和分子模拟等手段计算NO-char反应过程，从微观角度对反应机理进行了解释，但计算精度和复杂度离模型应用仍有一定距离；

  3) 焦炭表面NOx生成和还原过程对表面气氛，特别是O2和CO等气体浓度非常敏感.而CFB锅炉上下呈现两种流态：下部鼓泡床、上部快速床[55]，复杂的气固流动特性使炉内各处呈现不同的气氛环境.这就要求准确建立CFB内气固流动模型，探究炉内传质规律，才能对锅炉整体NOx排放进行较好的预测.已有一些学者利用计算流体力学(CFD)等方法在这方面开展了有效工作[56-59].

  日益严格的火电厂排放标准和近年来提出的超低排放概念(50 mg/m3，基准O2含量6%)对循环流化床锅炉的NOx原始排放提出了更高的要求.为保持CFB锅炉的低成本污染物控制优势，需要更加深入地了解CFB燃煤过程中NOx的生成和还原机理.文献中围绕这方面开展了大量工作，包括热解过程中氮元素的迁移转化、挥发分氮的均相反应、循环灰催化反应、石灰石高效脱硫与低氮燃烧协调、焦炭表面含氮反应等.

  普遍认为，焦炭表面异相反应对NOx排放有特别大的影响，不仅指焦炭氮氧化生成NOx，更重要的是焦炭能显著促进NOx的还原.这种还原能力是多方面作用的共同结果，除了碳原子自身的还原性，还包括为CO，H2，NH3等还原性气体提供吸附表面间接还原，含有的矿物杂质催化还原等.多种还原作用共同存在使得NOx-char反应影响因素很复杂，包括煤种、热解条件、反应温度、焦炭粒径、碳燃尽率、CO/O2/H2O/SO2等环境气体、焦炭中矿物杂质含量和化学组成等.另外，很多情况下这一些因素并非独立作用，而是相互影响，且常在不同条件下对NOx还原表现出“促进—抑制”两重性质.本文全面地阐述了焦炭表面NOx还原过程，并总结了各个因素的影响规律，为深度挖掘CFB技术的低氮燃烧潜力奠定理论基础.

  [38] 李竞岌，杨欣华，杨海瑞，等.鼓泡床焦炭型氮氧化物生成的试验与模型研究[J].煤炭学报,2016,41(6):1546-1553.

  [49] 侯祥松，李金平，张 海，等.石灰石脱硫对循环流化床中NOx生成和排放的影响[J].电站系统工程,2005,21(1):5-7.

  吕俊复，博士、清华大学教授，长期从事循环流化床燃烧技术、锅炉水动力和煤燃烧污染物控制研究.组织、主持、承担国家“八五”～“十三五”科技攻关/科技支撑/重点研发计划、国家自然科学基金、“863”计划、“973”计划科研项目30余项，国内企事业委托科研项目50余项、国际合作科技项目20余项.主持开发了世界上第一台600 MW超临界循环流化床锅炉、第一台以采油污水为给水的过热蒸汽燃煤注汽锅炉、第一台基于炉内脱硫和低氮燃烧的原始超低排放循环流化床锅炉.开发的技术和产品实现产业化.曾获ASME最佳文章奖和国家科学技术进步二等奖各1次、省部级科学技术进步/发明一等奖6次、二等奖2次、三等奖1次.发表学术文章500余篇，其中Sci和Ei收录400余篇，主编或参编专著5部，发明专利50余项.

  1) 博士、教授；2) 博士生；3) 博士、副教授，清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室，100084 北京