氮氧化物(NOx)是燃煤电站锅炉排放的最主要的污染物之一。NOX进入大气后会直接造成对人体的危害，同时还是酸雨的主要来源。我国正逐步加大对火力发电锅炉排放NOx的控制和治理力度。 分级燃烧是减少NOx排放的主要手段之一。其基本原理是：将约75—85％的总空气量送入主燃烧区与全部燃料混合燃烧，形成燃料过剩燃烧区，此处由于氧气含量少，同时燃烧温度也降低，因此减少了NOx的生成。剩余的空气在主燃烧区外投入，形成燃料稀薄燃烧区，完成整个燃烧过程。在燃料稀薄区，由于燃烧温度降低，NOx生成也将减少。 在实际工程应用中，我们将主燃烧器一次风区域的部分二次风分离到煤粉气流的下游及主燃烧器上部，远离主燃烧器，形成了沿燃烧器高度和水平两个方向分级送风，降低了煤粉气流着火阶段的氧浓度，减少NOx的生成量。现场试验结果表明，采用分级送风燃烧技术后，锅炉的NOx排放量降低35％左右。 本文同时对电站锅炉水冷壁高温腐蚀问题进行了研究。在我国，约有80％以上的电站锅炉存在不同程度的水冷壁高温腐蚀问题，严重影响电站机组的安全运行，造成巨大经济损失。通过理论分析及试验研究发现，造成锅炉水冷壁高温腐蚀的主要原因是燃烧过程中的风粉射流分离，一次风煤粉射流贴壁燃烧，在水冷壁近壁区域形成还原性气氛，引发高温腐蚀。 在实际工程应用中，采用水平分级送风燃烧技术，使分级送风气流覆盖原高温腐蚀区域，改变该区域的还原性气氛，从而达到消除高温腐蚀的目的。实际运行情况表明，水冷壁高温腐蚀速度降至0.4mm／10~4h以下，有效避免了水冷壁爆管，大大减少了非计划停运次数。