本论文的课题来源于国家自然科学基金项目“低二次风量条件下强化浓缩型旋流低NOx燃烧机理研究”（NO.51806201）,旨在解决现有煤粉旋流燃烧器存在的两个问题:1)燃烧器喷口内的一次煤粉直流风受二次旋流风扰动,弱化了煤粉浓淡分离效果;2)二次风喷口的梯级布置形式使部分二次风过早与一次风混合并参与燃烧,弱化了空气分级燃烧效果。针对存在的问题,本课题提出了增强浓缩型旋流燃烧器高效低氮燃烧技术,拟通过在一次风喷口处设置多级锥形浓缩环结构,改善燃烧器浓淡燃料分离和空气分级燃烧效果,并在降低二次风风量的条件下实现高效燃尽和低NOx排放。本文利用数值计算方法研究增强浓缩型旋流燃烧器高效低氮燃烧特性。首先对一台加装两层燃尽风装置的0.5MW旋流燃烧器热态试验台进行工业测量值和数值计算值对比,以验证数值计算方法的有效性,继而利用此验证有效的数值模拟计算方法研究增强浓缩型旋流燃烧器在变喷口浓缩环结构参数和燃烧器运行参数下（涉及喷口浓缩环级数、喷口浓缩环角度和燃尽风风率）炉内流动、煤燃烧和NOx生成特性。研究结果如下:1)随着浓缩环级数由0级逐渐增至3级,炉内中心回流区减小,火焰后移并收窄,炉膛出口飞灰含碳量上升。不同级数下,采用3级浓缩环的工况,其烟气中NOx含量最高,为528mg/m~3。同级数下,采用43.5mm直径浓缩环的工况,其烟气中NOx含量相比设置大直径浓缩环的更大。所有工况中,设置直径74mm和59mm的2级浓缩环结构的工况,其烟气中NOx含量最低,相比无浓缩环工况可由461mg/m~3降低至439mg/m~3。2)随着浓缩环角度由20°增至30°,炉内火焰对称性下降,燃烧组织状况恶化。各工况中,角度为30°时烟气中NOx含量最高,为487mg/m~3;20°时次之,为449mg/m~3;25°时最低,为439mg/m~3。就炉膛整体燃烧状况和NOx排放量而言,浓缩环倾斜角度为20°时,可在NOx排放量增加较少的情况下改善炉内燃烧组织状况,故最优结构为设置直径为74mm和59mm,倾斜角度为20°的2级浓缩环结构。3)在最优结构下,随着燃尽风风率由20%增加至30%,炉内中心回流区减小,火焰的偏斜度增大。