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我国是世界能源利用大国之一，随着市场经济的不断改革和深入，国家工业化的程度在不断提高，各种大型工业企业的兴起，带来化石燃料的巨大消耗，以及随之而来的环境污染问题。进一步控制氮氧化物（NO_x）排放对国民经济和环境保护的可持续发展至关重要。目前，应用于电厂NO_x控制技术主要有三种：低NO_x燃烧器、选择性催化还原烟气脱硝技术（SCR）以及选择性非催化还原烟气脱硝技术(SNCR)。其中，低NO_x燃烧器改造和运行维护成本相对最低，但脱硝效率稍显偏低。SCR改造和运行维护成本是最高的，脱硝效率也最大；SNCR改造成本为中等，运行成本也较高，但脱硝效率一般。为迎接2010年广州亚运会，满足广州市更加严格的环保指标，广州发电厂有限公司#3号机组50MW锅炉利用2010年初机组大修的同时对锅炉进行改造，成为具有低NO_x燃烧器系统的典型锅炉。本文基于NO_x生成原理，对业内相对比较流行的几种低NO_x燃烧器的特性进行分析比较，并结合国内几家优秀的改造厂家的具体方案选择了适合本厂的方案进行燃烧器改造。在对改造后的锅炉性能进行冷态验收试验合格后，试运行了一段过程。运行发现NO_x排放浓度高于技术要求，而且出现了三次风喷口烧毁、对流烟道入口结渣、冷灰斗结渣等问题，严重影响了锅炉正常安全运行。通过技术分析，在之前改造的基础上，对三次风结构进行了进一步优化。通过对低NO_x燃烧器改造后以及优化后运行情况进行分析比较得出，此次改造和优化达到了改造前要求的技术性能，且NOX排放浓度能达到国家要求的排放标准。