由于煤炭价格不断上涨,大量电站锅炉燃用低品质煤种,并且燃用的煤种变化频繁,给锅炉的安全经济运行造成了极大影响。因此,研究煤质特性对锅炉燃烧的影响,对提高锅炉对煤种的适应性,提高锅炉的安全经济运行具有重要的意义。本课题在分析煤质燃烧特性的基础上,采用数值模拟的方法研究煤质特性对W型火焰锅炉燃烧的影响。针对电厂锅炉的实际运行情况,本课题对三种典型煤样,即桃水矿煤、混煤和贵阳煤进行了工业分析、元素分析和发热量分析,结果表明混煤的挥发份最高,贵阳煤的含碳量和发热量最高。然后,通过热重曲线来分析煤的热解和燃烧特性。实验分析结果表明混煤的挥发份释放指数和可燃性指数最高,着火特性最好;贵阳煤的燃烧稳定性指数、综合判别指数和综合燃烧特性指数最高,燃烧特性最好;桃水矿煤的各项指数最低,燃烧特性最差。本课题以株洲电厂的300MW W型火焰锅炉为对象,进行了煤粉燃烧数值模拟研究。通过分析速度场、温度场、氧量分布、颗粒运动轨迹和燃烬率的模拟结果发现燃用贵阳煤的锅炉炉膛内的火焰充满度最好,温度分布连续,整体温度最高;燃用桃水矿煤的锅炉炉膛内的平均温度比燃用贵阳煤的锅炉炉膛内的平均温度低50℃,火焰分布不连续。煤种的变化对煤粉在炉内停留时间的影响较大。桃水矿煤、混煤和贵阳煤的燃烬率分别为96.33%,97.06%,98.16%,贵阳煤的燃烬率最高。煤粉粒径越小,碳颗粒与氧的化学反应越剧烈,火焰中心下移,煤粉着火和燃烧稳定性越好,且在炉内停留时间越长,燃烧更充分,燃烬率提高。煤粉粒径从R90=16.9%降到R90=6.5%,燃烬率提高1.44%。试验数据与数值模拟计算结果基本一致,锅炉燃烧数值模拟结果正确。因此,本课题的研究结果可为电厂选取燃煤、混配煤掺烧和锅炉运行提供有意义的参考依据。