燃煤锅炉掺烧生物质气不仅可以减少煤炭的消耗量,有效利用生物质燃料,而且也可以降低污染物的排放量。论文以300MW电站锅炉为研究对象,基于Fluent数值模拟仿真软件对生物质气与煤粉混合燃烧过程进行研究,分析锅炉炉膛内燃烧流场以及燃烧产物的变化规律,主要研究内容如下:(1)依据DG1025/17.5-Ⅱ4型300MW亚临界自然循环锅炉的设计参数及结构尺寸,设计生物质气与煤粉掺烧流程。利用Gambit软件对锅炉本体进行网格划分,利用数值模拟软件Fluent对生物质气与煤粉混燃的炉内燃烧情况进行数值模拟。其中,对生物质气和煤粉混燃的燃烧计算采用二混合分数法;分别定义两种燃料:煤粉流定义为燃烧流,生物质气定义为二次流。(2)对纯煤与掺烧10%三种生物质气(松木气、秸秆气和木屑气)条件下的四种工况的燃烧过程进行模拟研究,得到在不同工况下炉膛内的速度场、温度场、烟气组分场和NOx的分布情况。结果表明:生物质气与煤粉掺烧可以明显降低炉膛燃烧区的温度,降低炉膛出口处的NOx含量。(3)对不同负荷条件下的生物质气与煤粉混合燃烧过程进行模拟研究。分别在100%、90%和80%三种负荷的条件下,对煤粉掺烧10%松木气的燃烧过程进行了数值模拟。结果表明:随着锅炉负荷的降低,炉内污染物的含量明显下降,但对于炉内O2、CO和CO2的含量却没有太大影响。(4)对掺烧不同比例的生物质气条件下的混合燃烧过程进行模拟研究。基于300MW锅炉机组的基础工况,对分别掺烧0%、10%、20%、30%松木气的条件下四种工况进行了研究,得到了不同工况下温度场、烟气组分场、污染物分布和颗粒轨迹运动的情况。结果表明:随着煤粉掺烧生物质比例的增大,锅炉炉膛内温度降低的情况越来越明显,炉内污染物含量则明显将低,同时,锅炉内煤粉停留时间也明显减少。