水泥窑炉是典型的高污染排放的工业窑炉，水泥行业已成为第三大氮氧化物排放源。目前，国内外对燃料分级技术在电站锅炉上的应用进行了大量研究，而对水泥窑炉上应用燃料技术涉及较少。针对水泥分解炉高钙环境分级燃烧特点，在流化床反应器上开展了还原气体CO脱除NO的试验研究，研究了CO浓度、CaO和温度对CO脱硝过程的影响机制，采用一维柱塞流反应器模拟分析了CO还原NO反应路径。研究结果表明：CO在还原气氛中具有较强的脱硝作用，CO体积分数对脱硝具有较大影响，随着CO浓度增加，脱硝效率提高；随CO浓度提升可有效降低NO排放，当CO浓度由1%增加到5%，NO脱除效率提高了37.8%；CO脱硝过程中产生NH和H等中间产物，NH和H对CO还原NO具有重要作用；HCN可吸附于CaO表面并与CaO反应，在还原气氛中NH3吸附到—CaO表面并发生反应生成Ca(N)，最终生成N2。NO主要通过4条路径被还原为N2，其中NO→N2O→N2和NO→HNO→NH→N2为最主要反应路径。在试验温度范围内，温度升高促进了CO还原脱硝；CaO对CO脱硝具有较强的正催化作用，且在850～1 050 ℃，CaO均具有催化作用。CO体积分数为4%、温度大于900 ℃时，CO脱硝效率明显提高，说明在高温区域，CaO具有显著的催化作用；在1 050 ℃，脱硝效率提高7.56%。