高低差速循环流化床在结构上采用多层床面,且主床和副床利用非均匀布风的方式在密相区形成了强烈的内循环流动过程,从而实现了大小颗粒燃料的分床燃烧,该燃烧方式下物料混合强烈、燃烧温度稳定,具有燃烧效率高、脱硫效果好、燃料适应性广、负荷调节范围大、低负荷性能好等优点,并能有效控制污染物的产生和排放。因而高低差速循环流化床在燃烧多种劣质燃料和生物质方面有着绝对优势和广泛的应用前景。本文通过FLUENT软件、应用Euler-Euler双流体模型、基于颗粒动理学理论和标准k-ε方程模型,数值计算了差速循环流化床底部密相区及其整体的气固两相流动过程。研究了改变高速床风速、低速床风速、主副床高度差和副床倾角及增加隔墙对密相区内流动结构的影响,不同粒径的床料颗粒在密相区内的流动和分布特点,生物质成型燃料颗粒和散料颗粒与床料的混合过程和流动状态;并验证了差速循环流化床稀相区的“环-核”流动结构及其整体外循环中的流动特性。通过计算结果分析了差速循环流化床密相区内循环过程中颗粒浓度、速度和压力等流动特性参数的分布和变化特点,研究表明主床高速风风速不宜小于3.5m/s,副床低速风为2.0m/s时,密相区内颗粒和气体混合达到最佳;主副床高度差为500mm比较合理,床内颗粒混合均匀,内循环质量也较理想;副床倾角的改变对密相区内的流动过程影响不明显;增加隔墙后,颗粒流动过程更为清晰,内循环质量有所提高;随着流动的进行,粒径较小的颗粒主要分布于副床上,而大颗粒主要分布在主床底部区域;生物质颗粒在床料颗粒的带动下,进行着床内典型的内循环过程,生物质成型燃料颗粒最终大部分在主床上堆积,生物质散料颗粒则主要分布于副床之上。通过模拟结果分析了差速循环流化床内的整体流动过程,研究表明差速循环流化床炉膛内明显分为两个区域:底部的密相区和上部的稀相区;颗粒在稀相区中形成了典型的“环-核”流动结构,颗粒团絮状物不断生成和解体。