随着国内新环保标准的推出和执行，火电厂的NOx排放问题变得更为突出。通过燃烧调整和烟气脱硝来降低NOx排放已经成为当前电站减排的主要技术方式。本文在系统阐述了氮氧化物生成机理的同时，详细介绍了国内外脱硝技术的发展，并从炉内脱硝和烟气脱硝两方面分析了目前常用的NOx控制技术及其应用情况。基于NOx控制现场改造的便利性和经济性，本文重点研究了作为烟气脱硝重要辅助措施的低NOx燃烧系统改造。以200MW的机组作为研究对象，对比分析了不同的低NOx燃烧技术。最终确定基于空气分级燃烧的低氮燃烧改造方案，对主燃烧区喷口和磨煤机分离器进行改造，并增加燃尽风SOFA喷口。通过系统的冷态和热态试验，对比分析低氮燃烧改造前后锅炉的主要运行参数，验证改造的效果。研究表明，本文所采用的低氮燃烧器改造可以实现50%左右的NOx减排量，同时可以有效降低炉膛出口两侧的烟温偏差，虽然飞灰可燃物在改造后增加了1.5wt.%，但是整体锅炉效率提高近1%，取得了良好的减排要求和经济性。