循环流化床锅炉以其燃料适应性广、燃烧效率高、污染物排放低等独特的优点,而得到广泛的应用。目前,循环流化床锅炉正朝着大型化的方向发展。然而,我国在运行的循环床锅炉几乎都是小型循环流化床锅炉,对大型循环流化床锅炉的设计技术以及大型循环流化床锅炉的运行特性等了解还很少,这成为我国循环流化床锅炉大型化发展的一个障碍。为了解决这一问题,更多地了解大型循环流化床锅炉的运行特性,为大型循环流化床锅炉的设计、运行等提供可靠的技术指导是非常必要的。经验证明,在物理试验已经取得一定数据的基础上,通过计算机仿真可以简便、快捷地分析大型循环流化床锅炉的运行特性。本文作为大型循环流化床锅炉可视化建模及仿真课题的一部分——炉膛燃烧系统,建立了大型循环流化床锅炉燃烧系统的动态数学模型。在建模过程中,充分考虑了循环流化床内气、固两相的流动、煤中挥发份的释放和燃烧、焦炭的燃烧、有害物质的生成与还原、固体颗粒磨损、传热等循环流化床锅炉内部进行的主要过程,并采用小室模型考虑了固体颗粒沿轴向的分布特性,用“核心——环”流动结构描述固体颗粒沿径向分布的特性。根据基本的质量守恒定律、能量守恒定律以及一些经验公式等建立了系统的动态数学模型。在所建的数学模型的基础上,本文采用面向对象的模块化建模方法建立了仿真模型。在建模过程中,考虑到模型的通用性、方便性等问题,本文采用了通用的编程语言Fortran90 编写了源程序。由于系统具有较强的刚性,在选择算法时本文采用了Gear 算法。在以上工作的基础上,本文以440t/h 循环流化床锅炉为对象,在VMS 仿真平台上进行了动态仿真试验。试验结果表明所建模型能够正确地反映循环流化床锅炉的动态特性。该模型为大型循环流化床锅炉的设计、运行等提供了一个简便、快捷的试验工具。