锅炉机组的稳燃问题是保证火力发电厂安全和经济运行的重要因素之一,对锅炉燃烧系统进行优化设计与改造具有重要实际意义。本文以丰镇发电厂670t/h锅炉为研究对象,应用燃烧理论,对其燃烧系统进行了优化设计与改造研究。首先综述了劣质煤的燃烧特点及影响煤粉气流着火的主要因素,在不同工况下,考虑风速、氧量及油枪数量等因素的影响,进行了燃烧调整试验,并对炉膛温度场的分布进行了测量。结果表明:一次风速度和浓度、着火区域的温度以及二次风送风方式等是保证煤粉气流着火、实现机组调峰工况下稳定运行的有效途径。其次,基于煤粉火焰的着火稳燃机理研究,以丰镇发电厂#2炉燃烧系统为对象,提出一种“可调式浓淡煤粉燃烧器”技术,分析了低负荷稳燃及防止结渣的措施,并进行了相关的燃烧器稳燃性能试验,试验表明,燃烧器改造后,锅炉调峰能力大大提高;从维持蒸汽压力稳定、保证燃烧过程经济性及维持炉膛压力稳定入手,进行了燃烧系统的运行优化调整。最后,按照改造方案,进行了具体的工程改造实施,并进行了锅炉的冷态试验及热态试验,运行结果表明,效果良好。锅炉能够在40%额定负荷下连续六小时以上实现不投油稳定燃烧,满足了机组调峰需求,达到了预期效果。