对某电厂600 MW亚临界W型火焰锅炉低氮燃烧系统改造前、后炉内的烟气流动、燃烧、传热及NOx排放特性进行了数值模拟,模拟结果与试验测试结果符合性较好。模拟结果表明:乏气风下移以及F风下倾等改造策略提高了炉拱区域回流强度和煤粉气流卷吸高温烟气的能力,从而缩短了着火距离,改善了火焰着火和稳燃特性。与此同时,低氮燃烧系统改造加强了二次风对煤粉气流的引射作用,增加了火焰下冲深度,延长了煤粉颗粒炉内停留时间,提高了下炉膛火焰充满度和煤粉燃尽特性。此外增设SOFA(分离型燃尽风),实现了空气深度分级燃烧,使得主燃烧区域处于富燃料贫氧还原性气氛,生成的NO被大量还原,有效抑制了NO产生。现场试验结果表明:低氮燃烧调整后炉膛出口NOx排放浓度为751 mg/m3,较低氮改造后不投SOFA风运行,且NOx排放浓度1 501 mg/m3,降幅50%左右。