随着世界能源日益枯竭，各国越来越关注能源节约，余热资源被称为工业的二次能源”,目前我国余热资源十分丰富，企业在生产中产生大量的余热资源，若直接排放大气中，必将对环境造成污染，同时也会造成严重的资源浪费，目前各国都在加紧研究余热回收利用技术。在石油化工领域，余热资源也十分丰富，企业各装置在生产中产生大量的高温烟气，而高温烟气还有很高的利用价值，采用余热锅炉回收各类余热资源是提高一次能源利用率的重要手段。CO余热锅炉是催化裂化装置重要的能量转换设备，影响整套装置的安全经济运行，在系统中起着承上启下的作用，目前其对烟气的回收效率并不高，如何进一步提高余热锅炉的性能、充分挖掘回收余热的潜力，是各炼油企业广泛关注的一个问题。本文针对青岛安邦炼化有限公司催化裂化装置现有Q84/900-31-3.82/450型补燃式CO余热锅炉在运行中出现的问题，对记录的各种数据、CO余热锅炉的结构形式及工作特点作了详细分析，同时也借鉴了其他炼厂在锅炉改造中的经验，参考了大量有关锅炉设计和改造的国内外参考文献。在次基础上，对该余热锅炉的炉膛气风混合室结构提出了改进方案。增加了环形导流槽，并设计了锥面式气风混合室结构和抛物面式气风混合室结构方案，含有CO成分的高温烟气与空气切向进入环形导流槽，并在气风混合室内形成高速漩流，使之稳定燃烧，并分别运用FLUENT软件对改造后的炉膛气风混合室内的流体进行了数值流场模拟分析，结果表明抛物面式结构效果更佳。通过试验试运行表明，改造后的抛物面式炉膛气风混合室结构漩流效果更好，烟风混合均匀，燃烧充分，CO余热锅炉炉膛灵敏点温度波动稳定，没有出现大幅度跳动，且排烟温度与改造前相比，有所降低，该装置能够有效回收高温烟气、减少热量损耗、降低生产成本，具有很好的经济与社会效益。