循环流化床富氧燃烧技术是新近发展起来的一种新型的洁净煤燃烧技术，它不仅集循环流化床的优点于一身，还有着富氧燃烧技术的优点。但流化床富氧燃烧过程中可能在尾部受热面上产生比常规流化床燃烧更严重的积灰，而且煤的品质越低，积灰情况可能会越严重。积灰的危害很大，不仅会引起锅炉的安全运行和增加经济成本，还会减少传热，降低锅炉热效率，严重的时候会降低锅炉机组负荷，导致停炉情况发生。如何减轻积灰问题对锅炉运行的影响，是国内外众多学者关注和研究的重点。为了对富氧气氛下对循环硫化床锅炉尾部烟道的积灰问题进行研究，本文从飞灰的沉积特性入手，重点考察运行参数对飞灰沉积的影响，并在此基础上建立飞灰沉积模型，包括飞灰粒子的输运模型、飞灰碰撞效率模型、飞灰黏附率模型以及飞灰粒子的增长模型，并对整个沉积过程进行初步的探索和研究。研究内容主要包括试验研究和数值计算研究。试验研究方面。首先建立热态飞灰沉积试验台，利用其模拟锅炉尾部烟道，采用已申请专利的取样探针模拟烟道内的受热面，通过调整探针表面温度使其接近过热器、再热器或者省煤器在尾部烟道内的工作条件。试验内容主要是对温度场进行测定、研究探针表面的传热特性以及探针直径和烟气流速对飞灰沉积的影响，为后期数值计算做准备。试验结果表明，通过探针表面的热流变化可以对飞灰沉积的过程进行一定的预测；烟气流速与飞灰的沉积率呈现负相关的关系，而与飞灰沉积率呈现正相关的关系。数值计算方面。飞灰的沉积过程十分复杂，为了便于计算，本文简化了沉积过程，只对其中的飞灰粒子的输运过程、碰撞过程、黏附过程以及沉积增长进行研究，并利用fluent软件对富氧气氛下飞灰的沉积过程进行数值模拟。首先确定数值计算参数，设定初始条件和边界条件，选用标准的κ-ε湍流模型等对稳态的连续相流场进行模拟，之后选取DPM模型进行颗粒离散相和气相连续相的耦合计算，并采用用户自定义函数(UDF)编写相应程序实现飞灰的沉积过程的研究。研究的主要内容是研究不同颗粒粒径、不同烟气量、不同一二次风速以及不同探针直径对飞灰沉积的影响。研究的结果表明，飞灰粒子的碰撞效率与粒径成正相关关系，黏附效率则呈现出负相关关系，捕捉效率则取决于两者的关系，一般也是呈现正相关的关系；飞灰的沉积率和沉积量也与颗粒粒径成正相关的关系。碰撞效率与烟气量成正相关的关系，而黏附效率和捕捉效率则呈现负相关的关系；飞灰沉积率与烟气量成正相关的关系，而沉积量则呈负相关的关系。不同探针直径对飞灰沉积过程的影响主要体现在碰撞效率、黏附效率和捕捉效率与探针直径成正相关的关系；飞灰沉积量和沉积率亦与探针直径呈现正相关的关系。不同一次风对飞灰沉积的过程影响主要体现在飞灰沉积率与一次风速成正相关的关系，而沉积量则呈现负相关的关系；碰撞效率与一次风速成正相关的关系，而黏附效率与捕捉效率则呈现负相关的关系。二次风对飞灰沉积过程的影响主要体现在飞灰沉积量和沉积率与二次风速成正相关的关系；而飞灰颗粒的碰撞效率以及捕捉效率与二次风速成正相关的关系，黏附效率则表现出了较为特殊的变化，波动较大，这可能与二次风速增大，系统内的湍流强度随之增大以及离散相与连续相之间的耦合作用有关。数值计算结果和试验结果的对比。数值模拟所得的温度场与实际测得的结果十分相近，符合要求。对不同烟气量以及不同探针直径下，颗粒的沉积量和相对沉积率的试验结果和数值计算结果进行了对比分析，发现试验结果和数值计算结果存在较大的差别，最重要的原因在于数值计算结果是基于二维模型进行的，而实际试验过程则是基于三维实际情况进行，这就使得两者无法做相应的准确对比，但由于两者的变化趋势是一样的，试验结果依然可以用来判断数值结果的变化趋势，这为数值计算提供了相应的验证基础。