旋风分离器是循环流化床锅炉的关键部件之一,其性能将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计及锅炉的运行性能。大型循环流化床锅炉都采用多个旋风分离器并联布置在炉膛出口以实现气固分离。研究其分离系统的气固两相流动特性可进行旋风分离器的分离性能分析。本文针对600MW超临界循环流化床锅炉的冷态模型,设计并进行了非常规矩形电容传感器的仿真模拟,采用电容层析成像测量技术进行气固两相流固相颗粒浓度实验测量研究,在不同床料量和炉膛表观风速下,研究六个旋风分离器不同布置方式对分离性能的影响。成像敏感场仿真计算基于Ansoft-Maxwell软件,使用Maxwell软件建模得到电容传感器电势场分布,模拟计算得到敏感场。对设计的传感器进行了静态仿真模拟研究和静态实验测量,对不同激励电压和频率测量结果进行分析,并对测量结果进行误差分析,得到矩形不规则电容传感器最佳测量参数(激励电压和频率)。测量实验在中国科学院工程热物理研究所设计和搭建的600MW超临界循环流化床锅炉冷态实验台上进行。在该实验台上,对比研究了六个旋风分离器轴对称布置和中心对称布置两种型式。实验结果表明：采用电容层析成像测量技术可以测量得到轴对称布置型式或中心对称布置型式的六个旋风分离器入口和返料器内部颗粒分布特性；在相同工况条件下,采用两种布置型式的六个旋风分离器之间均存在分配不均现象；就均匀程度而言,中心对称布置型式要优于轴对称布置型式。