循环流化床（CFB）锅炉是一种能够低成本、高效控制燃烧污染物排放的清洁煤燃烧技术,近年来得到了广泛的关注和快速的发展。在循环流化床中,物料循环流率是表征炉内物料平衡和压力平衡的重要参数,它同时可以反映循环流化床锅炉炉内传热和传质、炉内温度的均匀性、以及锅炉内物料的流动状态,而炉内流动状态又影响炉内的燃烧过程,进而影响污染物的生成。因此,准确掌握循环物料流率,对于循环流化床锅炉的设计和运行十分重要。本文基于在线测量循环物料流率的目的,通过测量高温物料与低温壁面之间的换热量获得实际循环流化床锅炉的循环物料流率。根据换热法的基本原理确定了两条研究路线。一是通过热态试验进行关联式的研究,二是通过数值模拟的方法,研究某220t/h锅炉循环物料在料腿横截面上的浓度分布规律,即气固两相流与换热管表面传热系数和固体流率之间的关联式以及料腿中物料流动规律。试验研究首先建立了一套热态试验装置系统,通过热态试验,得到了温度、流率、粒径等参数对传热系数的影响规律,通过对试验数据的拟合获得不同物料流率与壁面传热系数之间的关联式。数值模拟研究借助Barracuda^TM软件进行,针对某220t/h锅炉的分离器和料腿,设置对应的锅炉运行温度（800℃）进行模拟,通过对模拟结果的分析,得到了料腿入口的稀相区在不同高度处横截面的浓度分布规律;同时,对不同试验工况条件下固体颗粒的下落速度进行模拟,并计算了截面固体颗粒空隙率,为换热关联式的推导奠定了基础。热态试验研究发现,当颗粒温度和颗粒粒径相同时,传热系数随物料流率的增加而增大;物料流率和颗粒粒径一定时,传热系数随温度的升高而增大;颗粒粒径的增大则会显著地降低传热系数。试验最终得到颗粒流外掠圆管特征数方程,适用条件为0.1≤d≤6.0mm;0.1≤p≤10.0MPa;293≤T_s≤1713K。对试验数据计算得到的传热系数进行偏差分析,出口水温和颗粒温度的偏差均小于5%,最终传热系数的数据偏差都在±20%内,符合传热学精度要求;热态试验的物料颗粒流率测量值都能够落在计算模型预测值的±25%以内,具有比较高的精度。数值模拟的结果表明,220t/h锅炉料腿中截面上物料浓度呈现中间稀,两边浓的不均匀结构,中心侧流率小于50kg/（m²·s）,而壁面侧物料浓度达到10³kg/（m²·s）以上;根据不同高度的分布曲线变化,横截面上径向方向的颗粒浓度可按分段函数处理,函数形式为二次函数。试验台尺寸的高温工况颗粒速度模拟结果中发现颗粒速度在换热管附近随温度的变化比较明显,速度最高可达到2.2m/s,速度对传热系数的影响主要是改变了颗粒的浓度,以及颗粒与壁面的接触时间。本文根据换热法测量的基本原理,开展了热态试验和数值模拟两部分的工作,最终得到了换热法测量循环流率的计算方法和理论依据,并给出了该方法的经验关系式和适用范围,为将来实现换热式流量计的实际应用奠定了理论基础。