以煤炭为主的能源结构,决定了我国燃煤发电机组在总体电源结构中的主体地位,在环境友好,低碳节能盛行的今天,大容量、高参数、低排放的超超临界塔式锅炉在火力发电领域具有越来越重要的地位。本文以超超临界塔式煤粉锅炉为主要研究对象,旨在为超超临界塔式煤粉锅炉燃烧系统优化设计提供参考依据。通过对国内某1000MW等级塔式锅炉燃烧系统的运行情况进行分析,提出具体的改造方案。在1000MW等级塔式锅炉燃烧系统改造的基础上提出更加优化的复合空气分级燃烧技术设计方案。并将此设计方案应用于新型1200MW等级塔式锅炉。借助商业化数值模拟软件,对采用复合空气分级燃烧技术的炉内流动、传热、燃烧及氮氧化物生成等过程进行分析和数值模拟。通过以上研究工作,本文认为:塔式锅炉采用优化的复合空气分级燃烧技术具有良好的空气动力场和燃烧温度场,可有效降低炉内烟温偏差;炉内具有良好的组分场,保证了炉内煤粉燃烧的稳定性和燃尽率;有效减少了燃烧过程中氮氧化物的排放。