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我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源结构的国家之一，利用燃煤发电是煤炭能转化利用的最有效方法。随着我国国民经济的飞速发展，人民生活水平逐步提高，我国电能在终端能源中的比重日益增大。煤电在我国电源结构中占65％以上，处主导地位。如此大量煤炭的燃烧发电对我国生态环境产生了严重的影响。节约资源，减少污染排放是我国急需解决的重要问题之一。研究开发燃煤发电厂低氮氧化物(NOx)排放与低负荷稳燃控制技术对解决我国资源与环境污染问题以及电力工业可持续发展问题均有重要意义。
本文以“九五”重点攻关专题“智能化低负荷稳燃低NOx排放煤粉燃烧系统研究”为基础，对低NOx排放与低负荷稳燃过程中的复杂关系进行了深入研究和大量的试验，采用机理建模、数值计算建模与试验建模相结合的方法建立了低NOx排放与低负荷稳燃过程的优化控制模型，设计并实现了高效、节能、环保的低NOx排放与低负荷稳燃控制系统。所做的工作到目前为止，没有见到有关的文献报道，已经获得了国家专利，从技术上解决了长期困扰燃煤发电厂的低NOx排放与低负荷稳燃的关键问题。本文主要完成了以下工作：
1.在查阅大量国内外相关资料的基础上，归纳总结了国内外低NOx排放与低负荷稳燃技术的现状与发展方向，论述了低NOx排放与低负荷稳燃过程控制的原理和主要方法；
2.用热态试验台对特定煤种进行了不同浓度、不同温度下的燃烧试验，测定其燃烧过程中NOx的变化，对整体分级燃烧技术、煤粉自动分配技术进行不同组合计算，探讨了NOx生成的机理和低负荷稳燃的机理；
3.研制了自动可调叶栅煤粉分配器设备，并且对煤粉分配器的煤粉分配规律进行了模化研究，优化设计煤粉分配器，采用数值计算方法对具有自动调整煤粉分配功能的燃烧技术进行研究，实现了煤粉分级燃烧的自动控制；
4.采用机理建模、数值计算建模与试验建模相结合的方法，建立低NOx排放优化控制模型；
5.采用机理建模、数值计算建模与试验建模相结合的方法，建立低负荷稳燃优化控制模型；
6.建立了低NOx排放与低负荷稳燃过程的递阶控制模型及其控制系统，利用特征识别模型对机组负荷状态、磨煤机工作状态和锅炉安全与经济状况进行识别，从而按安全性、经济性、环保性总结出低NOx排放与低负荷稳燃的知识规则和专家决策模型；
7.进行了低NOx排放与低负荷稳燃优化控制技术的工业试验研究以及应用研究，在燃煤发电厂200MW机组推广应用。