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近些年来,我国发电结构仍以火力发电为主,大量燃煤被用于发电,生成大量NOx,对环境造成了严重的破坏,严重制约着我国经济的可持续发展。此外,近些年来,煤炭被过度开采,导致我国的煤炭储备显现不足,在降低NOx排放的同时,如何让燃料高效的燃烧,使锅炉燃烧效率提高,也是电厂关心的重要问题之一,因此能源利用与环境污染是我国走可持续发展道路急需解决的难题之一。在电厂的实际运行中,降低NOx排放量往往会造成锅炉的热效率降低,有时NOx排放量降低后,可能会引起炉内燃烧不稳,导致燃烧器出口被烧坏,或局部受热面结焦,使得锅炉的安全性和经济性降低。因此,如何提高锅炉燃烧效率和降低NOx排放量,是本文的主要研究内容。本文利用ansys12.0软件对某电厂660MW对冲燃煤锅炉进行了不同工况的数值模拟,并将部分模拟结果与实际数据进行了对比分析,并以此为基础,研究锅炉的安全性、经济性和NOx排放量之间的关系。具体工作和结论如下：1、利用ansys12.0对某电厂660MW锅炉BMCR工况进行建模,模型包括旋流燃烧器、炉膛和屏式过热器。其中,入、出口边界条件等条件均为锅炉设计参数。2、在BMCR工况下进行了锅炉的冷态模拟,利用现场测量数据验证了模型的可靠性。在此基础上,通过改变旋流燃烧器内、外二次风的旋流强度,进行了不同工况的冷态模拟。通过燃烧器区域附近中心回流区的变化和有无飞边现象,分析内、外二次风旋流强度的各自可调范围,得出炉内要形成稳定的中心回流区且不发生飞边现象,内二次风和外二次风旋流强度的可调范围分别为0.58～2.74和0.58～1.00。3、在BMCR工况冷态模拟基础上进行了热态模拟,得到炉内烟气温度分布场和速度分布场以及燃烧产物各组分的浓度分布等情况,结合现场实际运行数据,对整个炉膛的燃烧过程进行分析,验证了该数学模型的可靠性。4、在BMCR工况热态模拟基础上,通过改变燃尽风量占总二次风量的比例,模拟BMCR工况下炉内的燃烧,得到炉内烟气温度分布场和速度分布场以及燃烧产物各组分的浓度分布等情况,得出改变燃尽风量对炉内温度场、各组分浓度场及NOx浓度场的影响规律。从锅炉安全运行考虑,炉内温度不应出现温度分层现象及受热面附近区域不应出现局部高温区,燃尽风量占总二次风量的比例不应超过30%。从锅炉热效率考虑,燃尽风量占二次风量的比例应该尽可能的降低,同时CO排放量也会相应的降低。从NOx排放量考虑,降低NOx排放需要提高燃尽风量的比例,应该低于该燃烧器NOx排放量的设计值350ppm,因此燃尽风量的比例应该控制在23%以上。在综合考虑锅炉的安全性、热效率和NOx排放量三个因素时,燃尽风量的比例应该控制在23%—30%之间。