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该文针对阜新电厂1号锅炉改造前严重的炉内结渣问题,应用可实现的k-ε模型和随机轨道模型对改造前后的炉内气固流场进行了数值模拟,得到气固两相的速度场和浓度场,分析了锅炉改造前、后炉内空气动力场特性及颗粒相的分布情况.利用可实现的k-ε双方程模型,对炉内改造前、后的气相湍流流动进行了数值模拟.根据模拟结果,燃烧器改造后气相场的速度与改造前相比变化不是很大,但是改造后的炉内切圆直径小于改造前的切圆直径.锅炉改造前燃烧器射流的刚性小,而锅炉改造后燃烧器射流刚性增强,气流贴壁、冲刷水冷壁的可能性降低,炉膛的结渣性也随之降低.从炉内的静压力场分析可知,在准固体区内,静压会出现负值,并且静压由炉中心向外层逐渐增加,气流包围着旋转火炬,使之具有一定的火焰形状和位置,从而能够达到稳定燃烧.利用随机轨道模型,对炉内改造前、后的气固两相流动进行了数值模拟,预报了炉内颗粒相的速度分布和浓度分布.通过数值模拟方法对比锅炉改造前、后颗粒相浓度场的分布发现:改造后水冷壁附近区域的颗粒相浓度明显降低,高浓度区面积也相应减小.根据颗粒相浓度场、炉内动力场及温度环境情况,对炉内结渣问题进行了综合分析.结果表明:炉内结渣除了受到煤质及锅炉结构影响外,燃烧器射流方向不合理等因素导致的炉内燃烧切圆过大、高温烟气贴壁及煤粉颗粒的冲刷都会造成水冷壁结渣.因此,组织合理而良好的炉内空气动力场是防止锅炉结渣的前提.该文的研究表明,合理调节炉内空气动力场,可以有效地抑制炉膛结渣.根据以上的研究结果所提出的改造方案目前已成功地应用于1号炉的改造中,并已取得了良好的运行效果.