我国石油资源探明储量有限,但是随着经济的发展国内石油的消耗量越来越大,所以我国石油越来越依赖进口。为了保证我国石油资源的安全,国内各油田都进行了节能节油的改造。为了降低油田注汽锅炉的油气消耗,同时为了拓宽石油焦的出路,广州迪森公司和辽河油田、上海交通大学等五单位合作,进行了乳化焦浆代替石油作为注汽锅炉燃料的攻关研究,该项目获得了国家科技支撑计划的立项,本课题就是该项目的子课题之一。燃料石油焦具有高热值、难点燃、难燃尽、灰分少的特点,针对上述特点本文综述了该燃料燃烧的组织措施,包括通过采用旋流预燃室的结构解决难点燃的问题,通过多重配风解决燃尽问题等。本文为了研究方便,搭建了一个冷态实验台,通过测定不同旋流数的流场信息掌握了几个关键旋流下的预燃室的流场特点。同时建立实验台的数值模型,用数值模拟的方法对相应的工况进行了冷态模拟并与实验数据进行了对比分析。由于冷态和热态下流场相似,所以实验数据有指导意义。另外,本文通过数值模拟的方法模拟了在上述结构的基础上,通过改变不同的运行参数对石油焦燃烧特性的影响。其中对旋流数、颗粒雾化粒径、送风温度及一、二次风率等参数的影响进行了详细的分析对比,对实际锅炉设计及运行提供了一些参考意见。