随着对环保问题的日益重视,利用各种手段来降低锅炉的污染物排放已被广大研究工作者所关注。本文以此为目的,以某电厂采用双蜗壳燃烧器燃用烟煤墙式布置410t/h锅炉为研究对象,对降低NOx排放提出了两种方案。方案1:将双蜗壳燃烧器换成中心给粉旋流燃烧器;方案2:采用中心给粉旋流燃烧器后加设燃尽风(OFA)。根据改造方案,设置三种工况,分别对三种工况下锅炉炉内空气动力场、煤粉燃烧和NOx生成特性进行了数值模拟,进而得到对老锅炉改造的最佳方案。为了保证在模拟过程中所采用的数值模型和计算方法的可行性,首先对采用双蜗壳燃烧器的炉膛(工况1)和采用中心给粉旋流燃烧器无燃尽风的炉膛(工况2)进行冷态模拟。结果表明:在采用燃烧器和炉膛分别进行网格划分和模拟的基础上,炉膛燃烧器区域为结构化网格模拟的结果伪扩散比较小,计算得出双蜗壳燃烧器区域没有回流区,而中心给粉燃烧器区域出现明显回流区。然后对工况1和工况2进行热态模拟,经过模拟结果与现场测得结果的对照,两者吻合较好,验证了数学模型的可靠性,同时表明:在中心给粉燃烧器出口处形成了高煤粉浓度和高温区,使得煤粉及时着火和充分燃烧;采用双蜗壳燃烧器,NOx浓度较高,没有满足我国环保的要求。仅将双蜗壳燃烧器换成中心给粉燃烧器,工况2炉膛出口NOx浓度比工况1降低30.8%,说明采用中心给粉燃烧器能够很好的抑制NOx的生成。在此基础上,在采用中心给粉燃烧器的炉膛增设OFA喷口(工况3),对其进行热态模拟,并与工况1和工况2的模拟结果进行比较分析,结果表明:工况3燃烧器中心线所在水平截面的烟气温度高于工况1燃烧器中心线所在水平截面的烟气温度,低于工况2燃烧器中心线所在水平截面的烟气温度;工况3炉膛出口处的平均NOx浓度为277mg/m3(O2=6%),比工况1炉膛出口NOx降低了67.4%,比工况2炉膛出口NOx降低了52.8%。