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煤炭燃烧对环境造成了极大的破坏,燃煤过程中所造成氮氧化物排放是我国大气污染主要来源之一。NO。是造成酸雨,光化学烟雾的主要因素之一,它对人类健康危害极大,因此也越来越受到重视。我国电厂对NOx的控制目前还未普及,因此研究NOx的高效控制方式意义重大。本文采用实验与数值模拟相结合的方法,对新型设计的基于BFA和OFA结合的低NOx燃烧技术进行研究,分析如何在获得较高的脱硝效率,并不使得锅炉的安全性和经济性降低。锅炉本体缩小15倍的冷模试验台架上进行了炉内空气动力场冷态模化试验,通过对炉内速度场的定量测量,考察了BFA和OFA投入时燃烧系统的空气动力场特点。试验结果表明：(1)冷模炉膛内可以形成明显的逆时针切圆流场,在主燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,炉内切圆逐渐增大。(2)BFA风速从0 m/s增大到25m/s,第一层一次风截面的切圆切圆相对直径随着BFA风速的增大而增大,从0.5增大到0.66。(3)OFA风速在0-16 m/s阶段切圆切圆相对直径变化不大,而当风速增大到25 m/s时,切圆的相对直径急剧减小,从0.72减小到0.55。(4)在下一次风区域NOx的生成区域主要分为两部分：低温氧化区和还原性区域。加入BFA风能够同时降低这两个区域的NOx生成量,从而降低锅炉整体的NOx生产量。此外,本文利用软件FLUENT 6.3,选择合理的数学模型,对420t/h切圆燃烧锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。本文计算结果表明：(1)改造前,下一次风截面切圆的相对直径为0.3319,随着炉膛的升高,切圆相对直径增大,到第8截面,切圆增大到了0.5299。改造后,方案A和方案B的下一次风截面切圆相对直径变为0.5099、0.5002,分别增大53.5%和50.7%,这与冷态模化试验下得到的结果一致。(2)方案A和C加入了OFA风,切圆的相对直径减小分别为0.3752和0.4377,比改前该层面的相对切圆减小29.2%,17.4%。这是说明OFA风射流具有足够的动量来穿透主流烟气,OFA风对主流烟气产生强烈的扰动,这点能够使得切圆的旋转速度加大,旋转刚性加大,切圆直径会朝着降低的趋势发展,这部分也同冷模实验得到的结果一致。(3)采用BFA与OFA结合的低NOx燃烧技术后,炉膛出口NOx降低了约30%,并且在炉膛出口的CO浓度都接近零,说明该项低NOx燃烧技术并不会影响煤粉的燃尽率。