由于生物质能具有可再生性、资源量大、环保效果好、种类多分布广、便于利用等特点,现已被广泛的应用,并逐渐取代煤炭石油。但其燃烧所产生的氮氧化物的问题仍不能忽视。为了降低生物质在层燃锅炉燃烧所生成的氮氧化物的含量,本文在燃煤层燃锅炉基础上设计了一种生物质低氮燃烧的技术方案并将方案应用于实际锅炉当中。本文选用了一台6吨燃煤的层燃锅炉进行生物质的低氮燃烧改造,以玉米杆压块为燃料进行数值模拟计算。设计了一种生物质层燃锅炉炉内氮氧化物生成预测快速计算方法,该计算方法较常规计算模型更为简便、快速、且还可以保证计算的准确性。然后对锅炉改造前生物质在层燃锅炉中燃烧进行数据测量及数值模拟计算,并根据实际测量的结果来修正计算结果,将模拟结果与实际测量结果进行比较。接着对锅炉进行一次改造,在锅炉喉部区域加入占总风量20%的二次风,并将模拟计算的结果与实际测量的结果进行对比,也是对计算结果准确性的验证。接下来将在炉膛喉部区通入占总风量20%的二次风改为低温烟气三次风,此时一次风为总风量,从而降低氮氧化物的排放量,并对方案进行数值模拟计算,将结果与改造前的结果进行比较。另外,将对低氮燃烧技术方案进行优化。先对三次风烟气温度对氮氧化物生成的影响进行研究,根据得出的结果对低氮燃烧技术方案进行优化。然后对燃烧技术方案进行再次优化,在炉膛燃尽区设置两排二次风喷嘴,这样既可以保证炉膛燃尽区的烟气中可燃气体的燃尽,也可控制氮氧化物的生产。最后将优化后的设计方案应用到真正的改造中,从而使生物质层燃锅炉低氮燃烧技术得以实施并对比改造后的结果与仿真计算结果,进一步完善模型,并提出后续改造方案。改造后的锅炉在保证燃烧效率的同时可以效减少氮氧化物的排放,它对环境保护及能源利用方面有着重要的意义,因而具有广泛的应用前景。