针对四角切圆燃煤粉锅炉NOx排放量较高的问题,采用了水平浓淡燃烧器和摆动中二次风相结合的方案.该文根据相似模化原则对四角切向燃烧锅炉的气、固两相流场进行了冷态模化试验,分析了不同的中二次风水平摆角对炉内气固两相流动特性的影响.在此基础上又对其进行了气固流场的数值模拟,进一步从理论上分析了中二次风水平摆角对炉内气固流动特性的影响,弥补了试验研究由于条件受限的一些不足.首先采用三维PDA测量了炉内气固两相流场,得到不同中二次风水平摆角下的一次风射流轨迹、气固两相的速度、湍流动能以及炉内的浓度等.试验结果表明:当中二次风水平摆角变化时,炉内气固两相滑移并不明显;气固两相的湍流脉动具有各向异性的特点;气体、小粒子、大粒子的轴向脉动基本相同,在射流自由发展区的某些区域大粒子的切向脉动速度要比气相和小粒子的切向脉动速度大;在射流自由发展区,浓度的主峰位置基本不随中二次风水平摆角的变化而变化.适当增大中二次风水平摆角可以延迟一、二次风的混合,实现炉内水平分级燃烧;并且有利于水冷壁附近形成良好的氧化性气氛.然后利用可再现的k-ε双方程湍流模型模拟了炉内空气动力场,并对炉内的速度场、静压力场、湍流特性分布进行了分析.模拟结果表明:随着二次风摆角的增大炉内切圆直径明显随之增大;二次风的切圆直径大于一次风切圆直径,有利于形成"风包粉"的环境,有利于降低NOx的生成;射流的刚性有所增强,气流的稳定性增加;同时利于在水冷壁周围区域形成氧化性气氛,有利于防止水冷壁结渣和高温腐蚀.利用随机轨道模型对气固两相流场进行了数值模拟.从流场浓度变化可以看出,随着中二次风水平摆角增大,水冷壁附近的浓度有所增加.通过试验结果和计算结果的对比,表明用数值模拟研究四角切圆锅炉炉内气固流动特性是可行的.水平浓淡燃烧器和摆动中二次风相结合的方案将有利于降低NOx的生成和防止水冷壁结渣和高温腐蚀