中速磨煤机的运行情况对锅炉系统的正常运行有着重要的影响,对中速磨煤机的性能进行改进是增强锅炉系统运行稳定性、改善锅炉系统能源利用效率的重要手段。当前通过数值模拟的手段对磨煤机进行的研究相对较少。在磨煤机内部结构的优化中,对于影响磨煤机性能的重要结构——风环的关注也相对较少。本文主要通过数值模拟方法对磨煤机的气流结构、石子煤排放特性、煤粉分离特性等进行了研究,并总结了风环叶片倾角的变化对磨煤机气流结构与性能的影响。首先对磨煤机内部气流流场进行了模拟,并据此对磨煤机内部的气流结构以及风环叶片倾角变化对气流结构的影响进行了分析。在气流流速方面,当风环叶片倾角为40。、45°、50°时,风环出口气流平均轴向速度分别为56.71m/s、60.03m/s与58.52m/s,平均切向速度分别为52.07m/s、45.32m/s、36.37m/s。风环叶片倾角变化对风环出口气流流速的影响会进一步影响到整个磨煤机的内部气流结构。在流动阻力方面,风环处与磨煤机出口处是气流流动过程中阻力较大的两个位置,风环叶片倾角为50°时气流流动受到的阻力最小。在对磨煤机内部气流流场进行研究的基础上研究了磨煤机内部的煤粉-气流耦合流场,得到了耦合流场的速度、压力、煤粉浓度分布等数据。总结出了煤粉颗粒的加入对磨煤机内部流场的影响,并得到了风环叶片倾角的变化对磨煤机内部煤粉-空气耦合流场的影响。煤粉颗粒对气流结构的主要影响是使与煤粉颗粒接触后的气流速度降低,而对气流的流速分布、压力分布等总体影响不大。在煤粉浓度方面,磨煤机内部煤粉颗粒浓度较高的区域与气流的主流区大致相同。在煤粉-空气耦合流场的基础上,对磨煤机的石子煤排放特性以及煤粉分离特性进行了研究。得到了石子煤颗粒与煤粉颗粒的运动轨迹、沉降率、分离效率等数据。风环叶片倾角为45°时低密度石子煤总沉降率为3.65%,高密度的石子煤总沉降率为13.19%,综合石子煤排放特性最好。叶片倾角为45°时,磨煤机对小粒径煤粉颗粒的输送能力更好,综合煤粉分离特性也达到最好。根据对磨煤机气流结构与性能所做的数值模拟研究,最终确定了使磨煤机综合性能最优的风环结构。