近年来我国电站煤粉锅炉机组广泛存在燃煤煤质差严重偏离设计煤种的情况,使机组经济性及安全性受到严重影响。某600MW超临界机组锅炉机组现场实际存在燃煤着火稳定特性差、燃尽程度差、制粉系统出力低和再热汽温严重偏低等问题。考虑该超临界直流锅炉的结构和运行特性,提出了从运行调整和锅炉结构改造的改进方案。论文进行的研究有实际燃煤TGA热重分析、锅炉受热面热力计算、炉内过程数值模拟和制粉系统出力计算。实际燃煤的TGA热重分析证实该煤种的着火指数和燃尽指数比一般的无烟煤还要差,这是导致该机组上述现场问题的根本原因。炉内数值模拟表明,燃烧器上摆运行时,可以促进炉膛出口烟温的升高,但会导致碳颗粒的转化率降低。此外还模拟了不同燃烧器投运层次、周界风量的改变等工况下的炉内燃烧状况,并与燃用设计煤种工况进行了对比。制粉系统计算给出了燃煤水分、HGI、灰分及挥发分对制粉系统出力和通风量的影响。由于实际煤种的特性参数与设计煤种之间存在较大差距,HGI偏低、Vdaf偏低,Aar偏高,Mar偏高,导致了磨煤机出力的降低。而对于设计煤种和现有混煤,磨煤机的工作通风量和干燥出力足够大,不会产生堵粉现象。锅炉热力计算给出了不同再热器改造方案时所需要改变的过热器及再热器面积。以上研究结果能为该锅炉机组的改造和优化运行提供参考。