在我国以煤炭为主的发电能源结构下,控制其燃烧过程产生的NOx对于环境保护和可持续发展有着重要意义。在各类控制NOx排放的技术手段中,SCR(选择性催化还原)技术目前最为成熟、应用最广。但由于目前广泛采用的高温型SCR催化剂无法在300℃以下使用,所以很多燃煤电站都面临着机组低负荷时无法投入脱硝系统的难题,从而导致其NOx排放长期处于失控状态,不仅污染环境,而且面临巨大的政策压力。目前已有很多专家学者和工程技术人员开始探讨如何提高SCR装置在低负荷下的投运能力问题,并提出了很多技术路线。各种技术路线的直接目的,都是要设法提高SCR装置在机组低负荷工况下的入口烟气温度。本文针对广东某火力发电企业一台600MW超临界直流锅炉的实际情况,以热力计算为基础,研究比较了省煤器水旁路、省煤器强制再循环和省煤器分级三种方案在技术上的可行性、安全可靠性和经济性。结果显示,省煤器分级方案不仅能够有效扩展机组低负荷时SCR装置的投运能力,而且经济可靠,因此将其作为最终方案并付诸实施。机组完成改造后的实际运行数据和性能试验结果表明,SCR装置在220MW以上负荷工况时均可以投运,达到了预期改造效果,创造了可观的社会效益和经济效益。对该项目的研究和实施,为国内同类型机组进行相应改造提供了良好的范例,具有很强的推广借鉴意义。