我国的褐煤资源十分丰富,具有水分高、灰分高、发热量低的特点。超超临界机组作为有效利用能源的一项新技术,具有工质参数高、机组效率高、环境污染小和可靠性高等特点,成为目前我国洁净煤发电技术的必然选择,是满足中国电力可持续发展的重要发电技术。目前国内还没有燃褐煤的1000MW等级超超临界锅炉。本文通过冷态实验的方法研究燃用褐煤的1000MW等级超超临界锅炉炉内的空气动力场,为开发自主知识产权的1000MW等级超超临界褐煤锅炉燃烧系统提供参考。本文首先进行了燃烧器的设计计算,在得到燃烧器的具体参数后,以拟建设的国内首台1000MW超超临界褐煤锅炉为原型,根据模化原理,建立了与原型比例为1:30的冷态试验台,分别通过烟雾示踪的方法和恒温热线风速仪对炉内空气动力场进行研究。通过试验可以在炉膛内看出较明显的双切圆气流形式,切圆形状为斜椭圆形,在炉内呈现倒“八”字,气流分布的对称性和炉膛充满度较好。在单炉膛双切圆的气流组织形式中,中间水冷壁的存在与否对流场没有明显影响。各个截面的气流对炉膛壁面均有不同程度的冲刷,相比之下,燃尽区的壁面冲刷情况更为严重,而气流对前后墙的冲刷比其对侧墙的冲刷要更严重。在对炉膛出口截面的速度场分析中,可以看到单炉膛双切圆的气流形式明显减小了炉膛出口截面的速度偏差。燃尽风率的变化对燃尽区和炉膛出口截面的流场整体分布特点没有明显的影响。燃尽风率的增大,增强了燃尽区的气流混合,有利于燃料的燃尽,但同时气流贴壁情况和炉膛出口截面速度分布的不均匀性也随之加剧。因此,燃尽风率不宜过大或过小,最佳选择为20.5。