氮氧化物是大气主要污染物之一,是造成酸雨、光化学污染等主要成因。由于煤在燃烧过程中产生大量的氮氧化物,电厂锅炉成为氮氧化物排放的主要来源。根据最近实施的国家及地方标准,氮氧化物排放浓度要求在100mg/m3以内,因此火力发电厂需要采用低氮燃烧技术来降低锅炉运行中氮氧化物的排放。本文首先介绍了双尺度低氮燃烧技术的工作原理,指出其在纵向分为三区,在横向上分为两区,实现了燃料浓度分离和空气浓度分级的目的,从而实现了氮氧化物降低、防止结渣和腐蚀等目的。本文对石横电厂#4炉的基本情况、磨煤机和燃料、燃烧系统、燃烧器摆角等系统进行了介绍,介绍了石横电厂#4炉双尺度低氮燃烧器的改造情况,尤其是对燃烧器构成和结构、二次风室、SOFA风室、二次风道等重要结构进行了详细说明。低氮燃烧器改造后对#4炉进行了冷态试验,主要是调平了磨煤机各层的一次风速,对二次风挡板特性进行试验,对炉内气流分布和空气动力场进行了烟花试验,结果表明炉内空气动力场良好,贴壁风的轨迹比较明显,从而为锅炉热态试验提供参考依据。随后对锅炉进行了不同负荷下热态试验,试验结果表明当采取优化后的过量空气系数、二次风配风、SOFA风配风等优化措施后,氮氧化物排放浓度大幅减小,锅炉效率保持较高水平,飞灰含碳量明显减小,主再热汽温基本在正常范围内,其它经济性指标良好。当锅炉燃烧煤质发生变化时,锅炉效率会发生变化,但可以维持在较高水平,当上层煤为高挥发性的煤或在降低煤粉细度时,可以明显降低氮氧化物的排放,当机组负荷300MW时,二次风使用正塔配风,当负荷低于250MW时,二次风配风使用束腰配风,这样锅炉燃烧效率提高,氮氧化物浓度降低。