循环流化床内煤粉颗粒的流动状态介于层状燃烧和悬浮燃烧之间,传热效率高,燃料适用性强,污染物排放浓度低,负荷易于调节,逐渐成为一种高效清洁的发电技术,越来越被学者重视。目前对循环流化床的煤粉颗粒流动模拟主流的模型有两种:拉格朗日随机轨道模型和欧拉-欧拉气固两相流模型。对于循环流化床的热态模拟较少,一般采用基于无限快反应速率的非预混模型或者有限速率-涡耗散模型,这些模型不能很好地考虑循环流化床内湍流对化学反应速率的影响。本文采用了欧拉-欧拉气固多相流模型,将空气作为气相,煤粉颗粒和煤灰石灰石,生石灰,生石灰和硫酸钙等作为固相,将颗粒相和气相均作为连续相来处理,针对于循环流化床的煤粉燃烧,用水分析出模型,挥发分析出模型,挥发分气体燃烧模型,焦碳燃烧模型,石灰石分解,脱硫反应以及NO_x的生成和转化等子模型来完整地描述煤粉燃烧的过程,并利用Fluent的UDF编写代码实现出口物料返还到给料口的循环燃烧过程。对于炉内同相的化学反应,本文采取了基于全局反应的涡耗散概念模型来描述,耦合湍流流动和详细的化学机理。对3MW循环流化床试验台的模拟结果验证了本文所用的模型的正确性,出口烟气组分贴近实验数据,并且优于用有限速率-涡耗散方法描述化学反应所得的结果。在此基础上,分析了炉内颗粒速度和浓度分布,并得出炉内主要气体分布。得到沿炉高反应速率分布曲线,密相区CH4与O₂反应速率高于CO与O₂反应,C和O₂反应速率高于C和CO反应速率。此外,还给出了主要气体由于化学反应生成质量源随高度的变化。还分析了反应速率和固体颗粒体积分数的关系,揭示了NO_x的转化过程中的主要路径。在通过3MW循环流化床试验台模拟验证后,随后对660MW循环流化床流动和燃烧情况进行了模拟。得到了炉膛内温度,固体颗粒体积分数,颗粒轴向速度的分布云图,固体颗粒下浓上稀,轴向速度中间高,两边低,在较高位置的贴壁区出现负值,呈现环核流动结构。并分析了不同一次风速下固体颗粒体积分数分布的变化。并模拟了不同过量空气系数,一次风率情况下出口SO₂,NO,N2O变化情况,并讨论了不同钙硫比对出口SO₂浓度的影响。过量空气系数降低,一次风率升高和钙硫比的增加均会使出口SO₂浓度下降。过量空气系数增加,一次风率增加会使出口NO浓度增加。一次风率减小会使出口N2O浓度增加,过量空气系数对N2O的浓度影响不大。本文应用欧拉-欧拉气固多相流模型,利用全局反应的涡耗散概念模型来描述炉内均相化学反应可以很好的模拟循环流化床内流动和燃烧的情况,为今后的研究提供有效的解决方法。