以空气分级、燃料分级以及低NOx燃烧器等为主要形式的炉内低氮燃烧技术，已经成为国内外燃煤电站控制NOx排放的主要技术途径。本文以某300MW四角切圆锅炉为研究对象，采用数值计算方法分析了锅炉的原始运行工况并与现场实际情况进行对比，研究了不同燃尽风布置方式对于锅炉NOx排放的影响，并对深度分级方式下锅炉的煤种适应性以及变负荷调节能力进行研究，研究结果具有较好的理论研究意义及现场指导作用。本文首先采用数值计算的方法对锅炉现运行工况进行了模拟分析，并与现场测量数据相比较，验证了模型的合理可靠性。根据对象锅炉和现场的实际情况提出了三种燃尽风布置方式，并对燃尽风风率、过量空气系数、摆角等因素对不同布置方式下炉内燃烧和NOx排放的影响做模拟分析。结果表明，燃尽风风率为30%左右时，三种布置方式下锅炉各参数都表现出合理的水平，并且能够满足NOx排放要求；三种布置方式下过量空气系数对燃烧和NOx排放的影响规律相近；两段送风的深度空气分级方式在煤粉的燃烧和燃尽，降低NOx的排放量方面效果较好，且燃尽风喷口的控制较为灵活，对增强锅炉的适应性较为有利，更为适合目标锅炉的低氮燃烧改造。本文对改造前后的锅炉运行情况进行对比分析，验证了改造方案的可靠性。本文对改造后锅炉的煤种适应性做了模拟分析，并对锅炉的变负荷调节能力进行了研究。结果表明改造后锅炉对高灰分低发热量煤种以及较低挥发分煤种有较好的适应性，对高发热量煤种适应性较差；磨位对低负荷下燃烧和NOx排放的影响较明显，过量空气系数对其影响不大。