在蒸发沸腾过程中,蒸发沸腾侧壁面结垢是一个长期存在且难解决的问题,垢层的存在严重影响传热效率,增加能耗。汽液固三相循环流化床蒸发器以其良好的防除垢和强化传热效果受到学术界和工业界的广泛关注,但由于该传热过程的复杂性,以及实验研究的局限性,固体颗粒对壁面防除垢的机理还有待于进一步深入研究。本文根据汽液固三相循环流化床蒸发管实际结构,假设管内均匀覆盖一定厚度的硫酸钙结晶垢层,考虑垢层与流体间的耦合换热、管内流体沸腾传热、汽液两相流体对垢层的剥蚀以及颗粒对垢层的碰撞磨损作用,初步建立了汽液固三相流系统防除垢的模型,并应用STAR-CCM+软件对其进行了数值模拟,着重研究了固体颗粒对蒸发管内防除垢的影响,并模拟了污垢层温度及热应力分布场,对汽液固三相蒸发管内垢层断裂进行了初步分析,以期为汽液固三相循环流化床蒸发器的设计和工业应用提供一定参考。模拟结果表明,垢层表面温度和汽含率、污垢剥蚀速率以及颗粒对垢层的磨损速率都是影响汽液固三相蒸发管内防除垢的重要因素;固体颗粒的加入,降低了垢层表面温度和汽含率,能有效的降低垢层表面过热度,抑制污垢在垢层表面的沉积,并且提高液流主体中液-固相界面的蒸发;汽液固三相流系统中除垢作用,是汽液固三相对垢层综合作用的结果,忽略溶液垢层沉积机制,垢层表面除垢的质量速率可近似表述为汽液两相或液相流体对垢层表面的剥蚀速率与固相颗粒对垢层表面所造成的磨损速率之和。增加三相流表观流速和固相颗粒体积分数均可以提高除垢质量速率,颗粒体积分数相对于表观流速对垢层表面除垢质量速率的影响较小,综合除垢质量速率及除垢均匀性,蒸发管内适宜的操作条件为表观流速0.75 m/s,颗粒体积分数3%~5%。