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煤炭等化石燃料燃烧排放的温室气体CO2使全球气候变暖问题日趋严重。近年来,O2/H2O（oxy-steam）富氧燃烧作为新一代的氧/燃料燃烧技术,被认为是燃煤电站颇有前景的CO2捕集方式之一,得到了广泛的关注。O2/H2O富氧燃烧方式下,煤粉颗粒在纯氧和水蒸气的混合气氛下燃烧,燃烧后烟气中的一部分冷凝水被回收并加热成水蒸气,重新送入炉膛内来调节炉膛温度,取代了传统O2/CO2燃烧方式中的循环烟气。O2/H2O燃烧方式下高浓度的水蒸气可能会对煤灰中钙基物质的自固硫特性有一定的影响,从而影响煤粉燃烧SO2的生成特性,因此本文主要对O2/H2O燃烧方式下煤中硫的转化特性进行研究。首先,在沉降炉实验系统上对煤粉在O2/H2O、O2/N2和O2/CO2三种不同燃烧方式下SO2的生成和煤灰自固硫特性进行研究,重点探究了燃烧气氛、煤中含硫量和Ca/S摩尔比对煤中硫的转化特性的影响。结果显示,三种燃烧方式下,煤燃烧生成的SO2以及煤灰的自固硫效率基本没有差别。SO2的生成量主要与煤中含硫量有关,含硫量越高的煤燃烧后生成的SO2越多。煤灰的自固硫效率并不随Ca/S摩尔比的升高而一直升高,还与煤中钙的存在形式和活性有关。温度为950 oC时,神华煤、霍林河煤和平顶山煤在O2/H2O（24/76）燃烧气氛下煤灰的自固硫效率分别为25.29%、35.43%和19.60%,煤灰的自固硫效率低于36%,煤中的硫大部分都以气态SO2的形式排放。其次,在水平管式炉和热重实验系统上对石灰石在O2/H2O、O2/N2和O2/CO2三种不同燃烧方式下的间接硫化反应特性进行研究,重点分析了燃烧气氛和温度对石灰石间接硫化反应的影响。此外,对硫化反应产物进行X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、孔结构特性和扫描电镜（SEM）表征和分析,进一步探究O2/H2O富氧燃烧方式促进石灰石间接硫化反应的原因。结果表明,在化学反应控制阶段,O2/H2O燃烧方式下石灰石间接硫化反应的钙转化率与O2/N2和O2/CO2燃烧方式下基本相同,在扩散控制阶段,O2/H2O燃烧方式下的钙转化率有显著的提高,比较合理的解释是水蒸气改善了间接硫化反应后期固态离子在CaSO4产物层内的扩散作用。O2/H2O气氛下硫化反应240 min的产物的比表面积和孔容积比O2/N2和O2/CO2两种气氛下小,晶体聚集融合情况更加严重。此外,温度在硫化反应初期对钙转化率基本没有影响,而当反应进入扩散控制阶段后,950 oC时的钙转化率大于850 oC。