我国目前投运的W火焰锅炉均为引进技术，在通过对各流派W火焰锅炉进行了系统而深入的研究后而提出的“多次引射分级燃烧技术”是我国第一个具有自主知识产权的W火焰锅炉燃烧技术，有着巨大的发展潜力。本文以一台采用多次引射分级燃烧技术设计的350MW超临界W火焰锅炉为研究对象，在其1：10的冷态单相试验台上对炉内空气动力场进行了研究，并运用FLUENT软件对其炉内气固两相流动进行了模拟，得到如下研究结果：以锅炉燃尽风（OFA）设计风率19.1%为基础研究了不同燃尽风率下的冷态空气动力场，试验结果表明：锅炉OFA风率为1.9%时炉内流场出现轻微偏斜，下炉膛后墙气流压迫前墙气流；当OFA风率分别为9.6%、19.1%和28.7%时，炉内流场则对称性良好。同时随着OFA风率的增加，拱上气流的下冲深度逐渐变小；拱上气流的衰减基本呈线性变化，且随着OFA风率的增大衰减速度变慢。综合各方面因素得到锅炉原OFA设计风率19.1%较合理。拱下二次风倾角对炉内冷态空气动力场影响的试验结果表明：当拱下二次风水平及下倾15°进入炉膛时，下炉膛流场出现偏斜，两者都为下炉膛前墙气流压迫后墙气流；而倾角分别为25°和35°时，下炉膛流场对称性较好，且倾角为35°时，拱上下行气流的下冲深度更大。拱下二次风下倾角度对上炉膛流场没有太大影响。综合各方面因素选取拱下二次风下倾角度为25°。在停运后墙燃烧器的低负荷条件下，炉内仅有一个很大的由前墙冲向后墙的回流区，气流基本是贴近水冷壁运动的；且其前拱气流较后墙燃烧器正常给风时有更大的下冲深度。炉内气固两相数值模拟结果表明：靠近侧墙的一组燃烧器的气流受到来自侧墙的气流的挤压作用而偏向邻近的一组燃烧器，并过早的偏向炉膛中心；拱上气流运行至冷灰斗中下部后有向侧墙方向运动的趋势，到达侧墙后向前后墙运动并对靠近侧墙的燃烧器气流造成挤压。当拱下二次风率为35%时流场出现偏斜表现为后墙压迫前墙，当拱下二次风率为5%、15%、25%的炉内流场都较为对称。综合考虑后取拱下二次风率为25%较合适。