煤粉分离器是燃煤电站锅炉制粉系统的关键设备之一，其性能直接影响着制粉系统的总能耗及整个机组的经济和安全运行。目前，我国电站锅炉制粉系统的分级设备以轴向型粗粉分离器为主，其分级原理主要是依靠重力和微弱的离心力产生分级，分级效果不理想。存在的问题主要有综合分离效率低、成品粉细度达不到要求、细度均匀性差、回粉量大、煤粉细度不能随着不同煤种进行有效调节等。　　 为了解决轴向型粗粉分离器存在的问题，作者尝试改变分离器的分级原理，设计一种符合制粉系统使用的动态组合式分离器。通过调节涡轮转子的转速、改变离心力场的强度，使颗粒的受力情况发生变化，从而达到调节产品细度的目的，满足生产和工艺要求。　　 首先，运用ANSYS CFX10.0软件包对动态组合式分离器进行数值模拟。根据模拟的结果，设计、改进设备的内部结构。通过加设分离器的滴流装置并调整其尺寸和形状，使分离器内的流场分布更加合理，从而为理论上满足分级要求打下基础。　　 其次，运用数值模拟的方法分析分离器内的流场分布。通过分析发现在转子区域的流场分为两部分：靠近转子区域流体由下往上通过转子分级面，远离转子区域的部分在转子作用下做绕轴旋转运动。从分离器模型的两相流数值模拟发现，在一定的操作条件下，细小的颗粒能够容易地通过转子区域，较大的颗粒则不易通过转子区域，而处于中间粒径范围内的颗粒能部分通过转子区域，这一结论与分离器实际分级情况相符合。　　 再次，根据模拟设计结果制作的分离器进行模型实验。通过模型实验，研究操作参数对动态组合式分离器分级性能的影响规律。实验结果表明，在处理风量一定的情况下，随着转速的增加，粗粉回收率增加，细粉回收率减小，牛顿效率增加，产品细度和切割粒径都呈减小的趋势。在转速一定的条件下，随着处理风量的增加，粗粉回收率减小，细粉回收率增加，产品细度和切割粒径都呈增大的趋势。同时，通过正交实验，采用牛顿分级效率作为指标确定分离器的最佳工作参数。　　 最后，通过对数值计算结果和工程实践的分析，建立一种新的分级机理。在此机理中关联了分级粒径与转子结构、操作条件、流体性质等相关的参数。与传统的转子设计指导公式相比，增加了叶片宽度和叶片数量两个结构参数。利用新机理计算得到的粒径与处理风量、转速的关系与生产、实践中得出的结论基本相同。