近年来,人类对于化石能源的过度使用,对环境造成了巨大的影响。生物质能由于其储量大、污染小的特点,逐渐成为科研工作者的研究重点,用以缓解能源压力。在我国,大量的生物质锅炉都是由燃煤链条炉改造而成,但由于缺少锅炉改造的理论指导,因此污染物排放量过高的问题广泛存在于生物质锅炉系统中。本文以朔州市某污水加热热源厂锅炉为研究对象,燃料选用朔州市某处的秸秆成型燃料,通过数值模拟的方式研究生物质锅炉的结构特点,对锅炉进行改进,以减少污染物的排放。本文在分析了燃烧理论后,提出一种对生物质锅炉燃烧仿真的数值模拟方法。即将锅炉床层部分和炉内气相部分剥离成两个部分,利用FLIC软件对链条炉床层部分进行数值模拟分析,将FLIC所导出的不规则曲线沿x方向每间隔0.05m进行等间距采样,使用编写的曲线拟合算法,将这些离散的采样点拟合为一条以高斯函数、三角函数或有理函数为基础的函数表达式,然后通过编写FLUENT中内置的UDF,将上述拟合所得的函数表达式作为气相燃烧模型的入口边界条件,输入到炉膛内部,而后将FLUENT中的气相燃烧结果输入回FLIC中,经过几次迭代运算,得到稳定的生物质锅炉数值模拟分析结果。建立了一套用于数据采集的工业控制系统,即对实际锅炉加设传感器等数据采集设备,数据由PLC接收处理,建立上位机操作界面,以便于对实时数据和历史数据进行分析归档,来验证数值模拟的正确性。根据数值模拟的结果,对比了统仓配风、分仓尽早配风、分仓推迟配风、普通炉拱、较高的炉拱和人字型炉拱对锅炉系统的影响,最终选定将统仓配风改为推迟分仓配风、并配合人字拱的改造方案,对比实际数据,得到了较为理想的数值分析结果。在对改造后的锅炉进行数值模拟时,发现敞开式锅炉在燃烧过程中,会呈现出类似于液体虹吸的现象,气相物质难以较为理想的混合在一起,导致NOx和CO等物质排放量较大,因此提出在炉膛中部加设部分炉拱,将炉膛改造为曲线型结构,延长烟道长度,同时采用分级配风策略,在适当的位置加入二次风,以改变气相物质的流动形式,加强物质的混合程度,在炉膛内形成自发式的SNCR环境,以降低污染物的排放,同时用数值模拟的方式验证了该方法的可行性。