W型火焰锅炉由于其特殊的结构设计，增加了煤粉颗粒在炉膛内的停留时间而广泛应用于无烟煤的燃烧。然而，W型火焰锅炉在燃煤发电过程中也存在一些问题，如燃烧稳定性和经济性较差，NO_x排放高、结渣严重。本文采用数值模拟和现场改造试验的方法研究300MW缝隙式燃烧器W型火焰锅炉燃烧改造及优化对锅炉燃烧稳定性、经济性、以及NO_x排放等的影响。开展数值模拟分析改造前炉膛内的流场、温度、氧浓度分布以及炉膛内NO_x排放，燃尽率等。模拟结果表明炉膛内火焰充满度不够，着火距离较远容易引起燃烧不稳定；受火焰下冲深度的影响，煤粉在炉膛内的停留时间不够，燃烧经济性较差；炉膛局部区域温度过高，导致出口NO排放高；炉膛燃烧区域上部的前后墙温度偏高，容易导致炉膛拱附近结渣。计算结果分析与现场试验相吻合，表明模拟可以用来很好地说明现场试验。对燃烧系统进行改造，改造的主要内容是将靠墙分级二次风与乏气风的位置交换，同时在分级二次风风箱处加装导流板。模拟结果表明改造后乏气煤粉着火距离缩短了0.7m，一次风煤粉着火距离缩短0.5m，炉膛内火焰充满度更大，燃烧稳定性得到改善；煤粉颗粒在炉膛内的停留时间增长，燃尽率由97.32%提高到99.61%，燃烧经济性提高；前后墙拱附近温度降低，有效减少前后墙的结渣。通过调整配风对改造后燃烧进一步优化。数值模拟表明优化后炉膛内流场、温度场、氧浓度分布更加对称，燃烧稳定性增强；炉膛内分级燃烧更加明显，炉膛燃烧区局部高温区温度有所下降，NO排放由645ppm降到了560ppm。现场试验结构表明，改造优化后炉膛内燃烧特性得到明显改善。