引进型大容量电站锅炉多采用四角切圆燃烧方式,在炉膛出口处存在强烈的残余旋转,该残余旋转导致屏区有较大的烟温偏差,造成锅炉过热器和再热器受热面经常发生超温爆管,严重影响电厂的安全和经济运行.该文系统研究了热偏差产生的机理,得到了有重要应用价值的观点和结论.该文提出一种能有效避免伪扩散,包含QUICKER和上风差分的新混合模型差分格式.并用之模拟了一种异型折焰角结构,通过数值模拟方法,研究了残余旋转强度和炉膛充满度情况,认为,异型折烟角结构优于现折焰角结构.该文从切圆燃烧出发,首先提出受控涡量燃烧模式,通过起旋和控旋的相互作用,保持炉内的切圆旋转保持在相对弱旋状态,避免气流贴壁以致过分增大旋转强度,使炉膛出口的残余旋转处在电厂可接受的范围内,从而对屏区过热器和再热器受热面不产生灾难性的影响.该文用数值模拟方法研究了利用不同层二次风控旋时,对炉内气流的影响,包括角动量流率,炉膛出口MVD(最大速度偏差)的影响,给出了压力偶矩的解释.该文结合着改进后的热偏差的计算方法,对蒸汽侧热偏差进行了深入研究.首次采用结合蒸汽侧和烟气侧综合治理的办法,使用受控涡量燃烧模式改善德州电厂3＃炉的炉内空气动力场,降低炉膛出口的残余旋转强度,降低炉膛出口的烟气偏差;通过流量计算和热偏差计算,对屏式再热器的同屏流量偏差进行了治理,提出了改造方案,并付诸实施.经过改造后一年多的实际运行表明,计算结果与实测结果相符.沿炉膛宽度方向的偏差减小,原来超温的管子壁温也降低到许用应力温度内,再热器出口汽恢复到设计值,实现了以较小的结构改动和投资费用,取得很好的经济效益.该次攻关实施方案已推广应用到华能德州发电厂的1＃炉和2＃炉上,均取得明显的效果.4＃炉的改造实施将于2003年6月实施.