为了解决大量可再生能源接入电网所造成的发电不稳定问题,大型燃煤锅炉经常以低负荷运行参与电网深度调峰,而锅炉偏离设计工况低负荷运行,会降低锅炉效率、稳燃性不足以及污染物NOx等生成量增加。论文以某660MW超临界新型墙式切圆锅炉为研究对象,对炉内掺烧焦炉煤气的燃烧特性进行了研究。首先利用Fluent软件数值模拟探究煤粉锅炉低负荷运行条件下煤气掺烧的燃烧机理和NOx的生成特性,然后深入研究煤粉燃烧器投运组合和配风方式对锅炉炉膛内的流场、温度场、烟气组份场以及污染物NOx浓度场等的影响规律。首先,利用Ansys fluent软件建立几何模型并划分网格,对50%负荷纯燃煤设计工况进行燃烧模拟计算,对网格进行无关性验证,并与锅炉设计说明书上的相关参数进行对比,保证所选模型的准确性。其次,进行低负荷燃煤锅炉掺烧焦炉煤气数值模拟,当机组负荷从50%降到30%的过程中,炉膛内整体温度降低,在炉膛出口处NOx的浓度呈先减少后增加的趋势,当运行工况为40%负荷掺烧焦炉煤气时,锅炉炉膛出口处的NOx排放浓度最低。然后,探究煤粉燃烧器投运组合对锅炉掺烧焦炉煤气NOx的生成特性的影响,随着投运的煤粉燃烧器喷口下移,炉膛内的峰值温度有所下降,炉膛出口截面的平均温度也降低,随着投运的煤粉燃烧器的上移,炉膛出口处NOx的排放浓度呈先降低后增加的变化规律,采用工况二投运煤粉燃烧器时,炉膛出口处NOx排放浓度最低。最后,探究不同配风方式下锅炉掺烧焦炉煤气NOx的生成特性,发现在炉膛出口处束腰式配风和正宝塔配风的温度比鼓腰式配风和倒宝塔配风高,采用鼓腰式配风、倒宝塔配风相比于均衡式配风炉膛出口NOx的排放浓度分别下降了0.4%、11.7%。