燃煤循环流化床锅炉氮氧化物（NOx）排放限值越来越严格。然而,循环流化床锅炉运行复杂多变,当炉内温度下降时,会导致SNCR脱硝技术失效,造成氮氧化物排放超标。本文利用以氢气、碳氢化合物和一氧化碳为主要成分的气体,与氨构成混合还原剂,对其在脱硝反应中的作用以及在流化床复杂工况下的适用性开展实验研究和理论分析,为循环流化床锅炉NOx排放控制提供思路和参考。本文首先采用包括CH4、H2、CO等物质的SNCR化学反应机理模型,对合成气参与的脱硝反应进行深入研究,为循环流化床热态实验提供理论依据。研究发现,添加合成气后还原剂能显著降低脱硝温度并提高脱硝效率;高氨用量搭配低浓度合成气、低氨用量搭配高浓度合成气将有最佳的脱硝效率;在保证相同脱硝效率时,使用混合还原剂能减少氨用量;氧气使得脱硝反应在较低温度下（800℃-1050℃）进行,并且氧气浓度越高,反应温度窗口越窄,脱硝效率越低,添加合成气能够减小氧浓度变化带来的这些差异;停留时间越长,反应温度窗口越宽,脱硝效率越高。合成气与氨之间有较强的协同作用,共同促进脱硝反应的进行。然后,在自行搭建的循环流化床冷态实验台上研究了总风量、流化风速、二次风风速、二次风率、二次风喷射高度、初始床料高度、宽窄筛分的床料粒径对炉内压降、颗粒循环流率、二次风穿透性能的影响,为后续热态实验工况确定提供重要的基础和依据。在自行搭建的循环流化床热态实验台上,本文研究了喷氨及喷射氨水与合成气构成的混合还原剂对NOx排放的影响。研究表明,单一氨还原剂在860℃-950℃的温度范围内,均能有效还原NOx,最佳反应温度区间在895℃-910℃;适当减小煤粒径,或减少无效床料、增大有效床料的占比,均能减少NOx的生成量;使用混合还原剂可促使脱硝反应在较低温度下进行,大幅提高低温区的脱硝效率,840℃时,脱硝效率可从零提升至44%-62%;当氨过量时,将合成气喷射至烟温较低的管道中,能增强氨的选择性,进一步降低NOx的排放量。