煤粉锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物是我国主要的大气污染源之一，它对人类的健康和环境危害极大，2013年席卷中国的雾霾更是令NOx恶名昭著，控制NOx的排放已经成为电力工业发展所面临的一大重要课题。锅炉分级燃烧技术是一种控制NOx排放的有效手段，本文对其进行一系列探索研究。　　本文首先根据炉膛的结构和流动特点，将整个炉膛分区划分网格，并且针对不同部分的特点，对网格的疏密进行不同处理，并且采用一种减少数值模拟中伪扩散的网格划分方式。　　炉内数值模拟过程中，气相湍流流动采用Realiazble k-ε双方程模型，气固两相流动采用随机颗粒轨道模型，辐射换热采用P1辐射模型，挥发份析出采用双竞争反应热解模型，挥发份燃烧采用混合分数PDF法，焦炭燃烧采用扩散—动力模型。采用有限差分法来离散微分方程，对控制方程的求解采用SIMPLE算法，在直角坐标系下的非均匀交错网格系统中求解。得到了炉膛内烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布，并对均匀配风工况下的温度、氧量和NOx排放浓度与试验值进行对比，结果表明:模拟值与试验值吻合较好，验证了数值模型的可靠性。　　论文对不同过量空气系数下NOx排放特性进行了模拟研究，结果表明:过量空气系数对NOx排放影响较大，随着氧量的增加，锅炉NOx排放浓度呈线性增加。在一定范围内，主燃区空气过量系数越小，NOx生成量越少。深度分级条件下，主燃区燃烧器风量对NOx排放浓度的影响不大。　　论文还模拟了燃尽风的影响，包括燃尽风分级风率和燃尽风上下摆角，结果表明:(1)分级风率越大，主燃区的过量空气系数就越小，有利于延长烟气在主燃区的停留时间，可以减少NOx排放量，但是分级风率达到一定值以后，继续提高分级风率对减少NOx排放作用不大，而且会造成不完全燃烧热损失的增加。(2)燃尽风下摆相当于燃尽风高度降低，减少烟气在主燃区的停留时间，会引起NOx排放增加，但不完全燃烧热损失减小，燃尽风上摆刚好相反。在过量空气系数较小和分级风率较大情况下，上下摆对NOx排放影响不大。