我国燃煤发电NOx的排放浓度较高，不满足国家NOx控制技术要求，且NOx污染收费的推行将对电厂经济性产生很大影响。在现有炉膛基本布置结构基础上，通过燃烧系统改造等措施达到NOx排放控制要求具有重要的现实意义。 本文采用灰色系统理论的关联分析方法，基于大型沉降炉试验，分析了反映燃料N转化率变化的物理、化学特性指标与燃料N转化率之间的关联程度，建立了燃煤特性与燃料N转化率之间的关系系数FCI。文献试验结果亦证实燃料系数FCI能够正确反映出煤燃烧过程中NOx排放变化规律，且同种燃烧状态下，燃煤FCI值与其燃料N转化率呈线性变化关系。电厂煤种适应性试验进一步说明了基于FCI分析，采用合理的燃烧调整手段，可促进锅炉变煤种的高效、低污染燃烧。这也为燃烧器改造前后评价过程中剔除煤质数据不一致带来NOx排放量的变化提供依据。 本文基于FLUENT数值试验平台，对低NOx偏置周界风燃烧器气固两相流动特性以及在大型电站锅炉中的应用进行了数值试验研究。结果表明偏置周界风燃烧器在保证煤粉气流着火稳定性同时，具备较强的防止喷口带火能力及低NOx燃烧能力，并能够保证了水冷壁附近处于相对较高的氧化性氛围，从而解决水冷壁高温腐蚀、结渣等问题。文中还进一步分析了低NOx偏置周界风燃烧器各种运行状态下炉内气固两相流动特征，为进一步优化炉内气固两相流场，组织燃烧初始局部区域的O₂浓度，降低电厂NOx排放水平提出更好的设计思想。