随着我国经济的快速发展,能源消耗和环境污染成为当下面临的重大难题。为降低锅炉排放烟气时产生“湿烟羽”,近年来在相关部门的倡导和企业的支持下,已有很多电厂开展了加装烟羽脱除设备的改造工程。然而由于施工现场设备众多且设备安装占用空间较大,使得烟道流场不均匀,这不仅影响加装设备的工作效率,也会造成烟道因冲刷而产生磨损泄露等问题,故烟道流场优化是必须考虑且要解决的问题。本文依托陕西某热电厂的实际工程项目,根据实地考察测量和整理初始设计资料所得数据,对锅炉尾部到除尘器段的烟道进行方案优化设计。此段烟道加装烟气冷却器,且安装空间相对紧凑,故烟道流场的均匀性很难得到满足。本文采用Fluent软件对该管段进行物理建模和数值模拟,先通过改变烟道弯头的形式,选取适合本项目的弯头方案,再通过改变导流板安装方式以及弯头进出口是否进行变径,做出进一步的优化分析,从而确定最适合本项目的烟道方案,最后通过模拟不同烟气入口速度对方案进行验证。研究结果表明,圆形弯头在四种弯头形式中的流场分布相对较为均匀,其两个弯头的45°截面和设备入口段截面的速度分布偏差系数分别达到了 17.6%,20.2%,15.2%,具有较高的优化潜力;通过模拟分析导流板安装方式及数量对烟道流场产生的影响,发现三片导流板非均匀分布于圆形弯头时,烟道总管段及设备段的压降最小,流场均匀性较好,有利于节约能源,减少烟气对导流板的冲刷磨损;对比弯头进出口不安装变径的方案,采用变径的弯头内部的流场压力和速度分布明显减小,抑制了二次流的发生,能够有效的降低弯头的磨损;为降低因导流板过长而产生的结构阻力,对弯头的内外半径做出调整,减少了在弯头处产生的压力损失;最终选定烟道方案的三个研究截面的速度分布偏差系数为9.7%,12.7%和8.3%,完全满足规范要求。在锅炉承担不同负荷时,具有不同的烟道入口速度,经验证,本方案依然能够满足要求。本文为该类工程项目改造中复杂烟道的均匀性优化提供了技术支持和理论指导,研究方法和所得结论可用于类似工程项目作为参考。