随着我国综合实力的增强，人民生活水平的提高，社会高度关注环境问题，火电等敏感领域对环境影响较大，《火电厂大气污染物排放标准》已经三次修订，排放标准更加严格，在运火电机组必须开展低NOx、脱硝改造。本文用“双尺度”低氮燃烧技术对国电恒泰电厂锅炉机组开展低氮燃烧研究和改造。国电恒泰电厂实际燃用煤种、煤质与设计煤质发生了较大变化，锅炉NOx排放超过环保排放标准数倍，采用先低氮燃烧再烟气脱硝的技术改造路线，实现NOx达标排放。在总结国内外低氮燃烧技术成果的基础上，针对锅炉设备和燃用混煤的特殊性，采用贫煤、烟煤分层燃烧方式，进行了两次试验改造，在总结分析试验改造结果的基础上，进一步优化空间尺度和过程尺度，使用保证低氮燃烧、锅炉效率和安全运行的技术，开展了燃烧优化试验。实施低氮改造后，锅炉NOx排放由700mg/Nm3左右降至400mg/Nm3以下，实现了在复杂煤种、煤质下低氮燃烧技术改造目标，未产生影响锅炉安全经济运行的其他问题，通过对贫煤、烟煤混煤低氮燃烧的研究和改造，“双尺度”低氮燃烧技术的成功应用可以为其他同类型锅炉机组改造提供借鉴。