日益严重的环境空气污染对我国民众的健康生活已经造成了严重的威胁,火力发电一直是众矢之的,所以节能减排是大势所趋。对火电机组进行高效燃烧、低氮排放的改造是近几年的热点。为了节省试验成本和时间,利用CFD软件对煤粉锅炉燃烧进行模拟优化是当今课题研究的一个重要方法,本文就是在试验的基础上对某电站的600MW级的W火焰锅炉进行模拟,分析研究炉内燃烧以及污染物的生成特性,具有重要的工程实践意义。W火焰锅炉主要用于燃烧低反应能力的无烟煤和贫煤,低反应性煤的主要特点就是挥发分很低,一般低于10%,燃烧特点是着火困难,燃烧稳定性差,燃尽时间长,NOx生成量大,因此,寻求既可以保证煤粉稳燃又能减少NOx排放量的措施是十分必要的。本文利用CFD软件对W火焰锅炉内部的燃烧进行数值模拟,对不同燃烧工况的温度场、氧量场以及NOx生成特性进行分析对比,旨在比较各种方案的优劣,以期找到既能减少NOx排放又可以实现煤粉稳定高效燃烧的方法。首先,本文讨论了燃尽风喷口高度对炉内燃烧产生的影响。布置燃尽风喷口在四角切圆锅炉和旋流对冲燃煤锅炉中应用比较广泛,但是在W火焰锅炉应用比较少。本次模拟中,燃尽风喷口布置在炉膛的前后墙,而且前后墙喷口以交错的形式布置,以增加扰动强度。燃尽风喷口高度设置四个布置方案,每个方案仅燃尽风喷口高度提高一米,其他条件不变。由模拟结果可知,随着燃尽风喷口高度的增加,上炉膛的水平截面平均温度和氧量在增加,NOx排放量在减少。在该章节的模拟中,发现喷口最低的燃尽风对拱下的回流区是有利的。’其次,本文讨论了燃尽风风率对炉内燃烧产生的影响。空气分级的主要思想是主燃烧区的煤粉在过量空气系数小于1的还原性气氛中生成的NOx量会较少,燃尽风风率越大空气分级程度也越大,产生的NOx也就越少；但是燃尽风风率越大,机械未完全燃烧损失也就越大,而且有可能会使大屏过热器超温,所以需要寻找一个最佳燃尽风率。由模拟结果可知,燃尽风风率越大,上炉膛水平截面平均温度越高,NOx排放量越少。燃尽风风率率在20%时就可以穿透高温烟气到达炉膛中央,有助于未燃尽碳的燃烧。本文还模拟了一种综合改进工况,就是将A、D风关闭,E风风量减半,将这些被减少的风量由燃尽风喷口送入炉膛,以达到既可以优化煤粉气流着火燃烧又可以降低NOx排放的目的。由模拟结果可知,关闭A、D风后,煤粉气流周围的高温烟气不再有冷二次风混入,其温度水平得到提高,煤粉气流周围回流区的烟气温度有明显的提升,挥发分也得到提前燃烧,这有助于煤粉吸热着火,而且,燃尽风的设置降低了NOx的排放。对以上模拟结果综合考虑,认为关闭A、D风并加设燃尽风的改进工况在优化煤粉着火降低NOx排放等方面有着较好的效果。