锅炉是火力发电的三大主要设备之一。相比较其它锅炉而言,循环流化床(CFB)锅炉有着自身的特点和优势。尤其是作为先进的清洁燃烧方式,其大型化以后,具有很好的市场竞争优势。但其大型化以后也随即带来了不少急待解决的难题。因此,对大型循环流化床锅炉关键问题的研究具有重要的理论和实践意义。本文针对循环流化床锅炉中风帽结构、风帽阻力特性、布风板动压不均匀性、风帽射流在密相区穿透深度和轨迹以及炉膛内气固两相传热等问题进行了研究。布风板风帽是循环流化床锅炉的重要燃烧装置,风帽的阻力设计是风帽设计的基础。风帽的阻力大小对于循环流化床锅炉运行的经济性和稳定性均起着重大作用。风帽阻力与风帽结构类型、风帽流通尺寸、风帽内流速大小等有关。本文第二章通过建立风帽试验台,研究了钟罩式、Γ型和对称箭头型和自主研发的侧置箭头式新型风帽等四种典型风帽结构的阻力系数,并定性比较了四类风帽的优缺点,为工程设计中风帽的选型提供有益参考。其中侧置箭头式新型风帽应用于包头第一热电厂两台470t/h循环流化床锅炉的改造中,并取得很好的改造效果。考虑到布置着大量风帽的实际布风板,其流化质量与布风板风帽流量分配的均匀性密切相关。为了考察循环流化床锅炉特有的环核流动结构对均匀布风板流动分配不均匀性的影响,本文第三章专门建立循环流化床试验台研究了改变床层厚度、流化风量、床料类等因素对于布风板布风动压的影响,试验表明,这些因素都对布风板布风动压产生影响,尤其是流化风量影响最大。风帽喷射出的射流在密相区的行为,是一个重要的研究课题。本文第四章基于动量定理,通过适当的简化,建立了风帽射流在密相区垂直穿透深度和斜向喷射时射流轨迹的物理模型,其中,风帽射流竖直穿透床层深度方程为三次代数方程,该方程为经典的Cartan方程形式,具有直接的理论解;斜向喷射密相区的射流轨迹方程为二阶微积分方程,通过简化得以应用常规的差分方法进行数值求解。同时,根