随着国民经济快速发展，我国对电力需求迅速增长，燃用贫煤、无烟煤电站容量剧增。W火焰锅炉采用了长火焰、分级送风、煤粉浓缩等技术手段，非常适用于大型燃用贫煤、无烟煤机组。目前我国已投用了80多台W火焰电站锅炉，积累了不少实际运行经验，但对该锅炉尚缺深入的研究，而对带旋流燃烧器W火焰锅炉的还很少。针对某电厂燃无烟煤W火焰锅炉，根据模化原理设计了一个燃烧器冷态试验台和一个带旋流燃烧器的W火焰锅炉冷态实验台，利用热线风速仪对燃烧器出口流场和W火焰锅炉炉内流场进行实验研究，分析不同外二次风叶片角度对炉内流场的影响。采用热线风速仪对旋流燃烧器模型进行了冷态试验研究，得出了不同外二次风叶片角度对出口流场的影响。叶片角度为25°和35°时，燃烧器出口无中心回流区，煤粉主要依靠外回流区点火。在叶片角度为45°和55°时出现中心回流区，同时，射流刚性减弱，轴向速度衰减快。采用热线风速仪对一台300MWe采用旋流燃烧器的W火焰锅炉模型进行了冷态试验研究，得出了不同外二次风叶片角度对炉内空气动力场的影响。在外二次风叶片角度为20°时，射流穿透深度大，与拱下的乏气及分级风很合好，有利于煤粉的燃烧，但气流有冲刷喉口的迹象。叶片角度为25°和30°时，气流行程缩短，与分级风的混合减弱，拱下回流区变小，冲刷喉口的现象消失。叶片角度为35°时，气流穿透深度进一步减小，气流与乏气的混合减弱。叶片角度为40°和50°时，在燃烧器出口区域出现中心回流区，气流在燃烧器喷口附近即行转弯向上，造成火焰短路。综合考虑以上情况，锅炉在运行过程中，外二次风叶片角度在25°和30°之间为最佳。