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中国是世界上少数几个能源以煤炭为主的国家,近些年来煤炭在我国能源消费总量中所占比重逐年升高。NOx是煤的燃烧过程中形成的主要污染物之一,它严重的影响着环境、气候和人类的健康。随着NOx排放总量的增长和环境保护要求的提高,需要发展有效的脱硝技术来控制NOx排放。富燃料区喷氨还原NOx是利用NH3在富燃料环境中对NOx的还原作用的脱硝方法。本文中所研究的富燃料区喷氨,是建立在再燃及空气分级技术基础上,在炉膛中形成的富燃料气氛环境下喷入氨剂,在欠氧、高温的环境下对NOx进行还原。本文在总结前人关于高级再燃以及高级空气分级（空气分级主燃区喷氨）研究成果的基础之上,通过实验研究和化学动力学模拟等研究手段对富燃料区喷氨还原NOx方法进行了深入的研究。文章先介绍了在20kW多功能低NOx实验台上进行的富燃料区喷氨还原NOx实验。实验包括高级再燃和高级空气分级两部分。影响氨剂对NOx还原效率的主要因素有:富燃料区过量空气系数SR、炉膛温度、燃尽风的喷入位置以及氨剂喷入量等。研究发现,高级再燃和高级空气分级各参数对NH3对NOx的还原的影响规律不尽相同。对于高级再燃,较大富燃料区过量空气系数有利于提高NH3对NOx的还原效率;在实验范围内,较高的温度能促进高级再燃脱硝效率的提高;适当延长氨剂在富燃料区的停留时间能提高NH3对NOx的还原效率。对于高级空气分级,即空气分级主燃区喷氨,富燃料区SR和温度参数相互影响制约。强烈的富燃料环境在高温条件下才能促进NH3对NOx的还原;在富燃料区SR较大时,高温对氨剂还原NOx不利;大部分实验工况下,NSR在1.5～2范围内,脱硝效率取得最佳值。为了更深入的研究富燃料区内NH3对NOx的还原机理,文章通过建立还原NO的化学动力学模型,选择合适的化学机理对实验过程进行了模拟分析,得出高级再燃及高级空气分级中富燃料区内NH3对NOx还原的主要反应路径,并对主要参数的影响规律进行了定性模拟分析。对两种不同富燃料区内反应路径分析发现,高级再燃和高级空气分级中NH3对NOx的主要还原反应过程相似,不同的是高级空气分级中有较多CO和H2等物质,这些物质在一定程度上促进了对NOx的还原。对主要参数的影响规律进行了定性模拟分析发现,温度、氧浓度都是影响富燃料区内NOx还原过程的主要因素,这两个因素相互之间也会相互作用。富燃料环境中CO、H2浓度的增加可以促进富燃料区内NOx的还原。