生物燃油是由生物质材料（秸秆、稻壳、锯末等农林废弃物）在中等加热温度、极高加热速率、极短的热解反应时间、隔绝氧气的条件下直接热解,在经过快速冷却得到的可再生清洁环保能源。生物燃油燃烧机的设计研究,进一步提高了生物燃油清洁能源的利用效率,在绿色低碳、节能减排等方面有着重要的意义。2t/h蒸汽锅炉是最常见的工业锅炉吨位,一般用于集中供热、城市居民冬季采暖、工艺热水或生活热水供应。目前燃油蒸汽锅炉所使用的燃料油大多是轻油、重油等传统油品,由于生物燃油较传统油品具有黏度大、密度大、表面张力大等特点,目前蒸汽锅炉所用的燃油燃烧机不能直接用于燃烧生物燃油,为促进生物燃油的大规模应用,本文在传统燃油燃烧机的基础上,结合以往对生物燃油的相关研究,分析了生物燃油的理化特性、雾化过程以及燃烧特性,在此基础上提出了一种适用于2t/h工业蒸汽锅炉的生物燃油燃烧机的整体设计方案。燃油燃烧机的性能关键在于燃油雾化,关键部件是燃油雾化喷嘴,喷嘴结构对燃烧机喷油量的大小和雾化质量的好坏直接起决定性作用。针对生物燃油的燃料特性,论文在内混式雾化喷嘴和Y型雾化喷嘴的基础上,提出了一种以过热蒸汽为雾化介质,结合内混式雾化和Y型雾化的蒸汽式组合喷嘴,并给出了喷嘴的进油口、进气口等关键部位的结构设计参数。通过Fluet流体仿真软件对喷嘴的内混式一次雾化和Y型二次雾化的流场进行模拟仿真,并通过离散相分析了燃油的雾化过程。利用组分输送与化学反应模型,建立了工业锅炉的炉膛几何模型简图,对生物燃油的雾化燃烧进行模拟,分析燃烧火焰状态以及燃烧产物二氧化碳等的析出位置,验证该生物燃油燃烧机能否充分燃烧生物燃油,产生烟气的浓度符合排放要求,燃烧状态是否稳定。本文的研究为生物燃油燃烧机的进一步设计研究打下了一定的基础,促进了生物燃油的应用,为同类燃烧机的设计开发提供了科学的借鉴和研究参考。