我国“富煤、贫油、少气”的国情,决定了我国一次能源以煤为主的能源体系将长期存在。为解决我国劣质煤的高效燃烧并满足日益严格的污染物排放标准,循环流化床燃煤锅炉技术向着超高参数、超超临界和超低排放方向发展。因此,对超临界循环流化床锅炉燃煤电站进行全流程系统热力学分析,探究主辅机系统的能耗分布,实现能量的合理高效利用,对超临界循环流化床燃煤机组的降耗提效具有理论和实际意义。本文首先以600MW超临界循环流化床锅炉电站为实际物理模型,运用模块化建模的方法,将循环流化床锅炉电站划分为三个子系统模块,分别为锅炉煤燃烧子系统、汽轮机蒸汽动力循环子系统、污染物超低排放子系统。利用大型商业化流程模拟软件Aspen Plus分别对三个子系统进行建模,对其热力系统和能耗系统进行预测研究,并与实际600MW超临界循环流化床锅炉电站物理模型进行对比,误差在可接受范围内,验证了Aspen Plus模型的有效性和准确性。其次,基于热力学第二定律?分析理论,对锅炉、汽轮机热力系统以及SCR脱硝、ESP除尘、WFGD脱硫系统进行?分析得出其评价指标,获得了锅炉、汽轮机以及污染物排放控制系统的能耗分布。结果表明:锅炉系统的?损失最大,?损为12606.15 k J/kg,在机组总?损中占比85.4%;汽轮机系统紧随其后,占比12%左右。在汽轮机系统中,汽轮机本体?损的比例最大,接近46%,其次是冷凝器,占比22.5%,再次是给水回热系统,占比16%。在污染物控制系统中,WFGD?损占比最大,是能量利用的薄弱环节,SCR次之。在不同锅炉负荷下,ESP和SCR?效率对负荷变化不敏感,?效率基本稳定在98%和95%;WFGD?效率则在89%～93%之间变化。污染物控制系统的?效率从高到低为ESP>SCR>WFGD。然后,将子系统耦合,建立超临界循环流化床锅炉燃煤电站全流程系统模型,探究运行参数对锅炉子系统、汽轮机子系统以及污染物处理子系统的能耗分布及其影响,并对汽轮机回热系统和污染物排放技术路线进行了优化。最后,进一步探究了煤泥掺烧比对床层温度、排烟温度、风机电耗以及锅炉热效率的影响。结果表明,增加一台低压加热器,对回热系统优化后,热耗率减少了23.1 k J/（k W·h）;增加两级低温省煤器,回收烟气余热量可达37.8 MW,热耗降低48.3 k J/（k W·h）;随着煤泥掺烧比例的增加,床层温度呈现缓慢下降趋势,当掺烧比例达到30%时,床层温度下降了30 oC;与此同时,排烟温度和风机电耗均小幅度上升,排烟热损失q2和不完全燃烧热损失q4也呈现上升趋势,锅炉效率有缓慢下降的趋势,当煤泥掺烧比例为40%时,锅炉效率大约下降了2.5个百分点。