闪速炼铜余热锅炉的水动力系统结构十分复杂,准确掌握其水动力性能对余热锅炉的优化设计具有重要意义。本文针对大型闪速炼铜余热锅炉的水动力性能设计的关键技术开展研究工作,主要研究内容如下：1)针对闪速炼铜余热锅炉辐射室通常采用的垂直蛇形管水冷壁结构,提出一种垂直蛇形管水动力性能分析计算的理论模型。基于该模型分析了垂直蛇形管内工质在单相状态与两相状态下局部阻力、摩擦阻力、加速压降的计算方法,并重点讨论了热负荷引起管内工质含汽率变化对垂直蛇形管水冷壁管重位压降的影响,并通过单个“U”形管的重位压降计算加深对垂直蛇形管重位压降计算问题的理解。2)针对采用节流圈调节并联管组水动力特性的问题,建立了流量分配、压降计算的理论分析模型,提出了一种设计节流圈结构尺寸的方法,进而讨论了节流并联受热管组流量与热负荷间的关系。3)针对某大型闪速炼铜余热锅炉,在通过数值模拟结果获得的辐射室并联水冷壁管路热负荷分布的前提下,进行了水冷壁节流圈的设计。基于设计结果,对水冷壁有、无节流圈情况在100%、75%、50%不同热负荷工况下辐射室侧墙水冷壁各管路的流量分布特性、出口含汽率分布特性进行分析,并研究了其阻力特性和变工况时的脉动特性,掌握了相关的特点与规律,最后分析了该余热锅炉整体水动力性能设计的效果。工程应用表明：采用本文提出的模型和方法,可以有效提高闪速炼铜余热锅炉水动力性能设计的准确性和效率。