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燃煤火力发电厂的烟气因为其烟气流量大且集中排放成为CO2的主要来源。目前,高温钙基CO2捕集技术由于其能耗低,吸附剂原料便宜易得等优点成为最有潜力的CO2捕集技术之一。本文在分析燃煤烟气特点及反应原理的基础上,以350 MWe燃煤电厂为参考,设计其高温钙基CO2捕集工艺并利用Aspen Plus软件模拟优化该参考电厂的操作参数并分析碳酸反应器内的流化特性。本文从理论角度,分析CO2捕集工艺碳酸-煅烧反应原理及吸附剂（CaO）的循环吸收特性。CaO的孔隙结构决定了在高温条件下的吸收反应达不到100%转化率,其孔隙率及比表面积受反应温度影响大,进而影响最大转化率,CaO单次转化率约为0.7,而循环转化率约为0.17。以350 MWe燃煤电厂为参考,碳酸-煅烧反应在循环流化床内发生,要求CO2捕集率至少高于90%时,碳酸吸收过程至少需要607.7 tons吸附剂床料;煅烧分解过程要保证CaCO3煅烧分解的热量,以燃煤富氧燃烧的方式供热,煤的理论燃烧温度为2250℃,则至少需要燃烧理论煤量为99.37 tons/hr。利用Aspen PlusV8.6软件对350 MWe燃煤电厂高温烟气钙基CO2捕集工艺模拟,通过分析碳酸反应温度、煅烧反应温度、补充石灰石流量、驰放率、气固分离效率和CO2再循环比例对系统优化指标的影响规律,确定350 MWe燃煤烟气系统的优化参数,并得出结论:碳酸反应温度为630℃、煅烧反应器温度为950℃、补充石灰石流量为0.04 FCO2、驰放率为0.04、气固分离效率为1和CO2再循环比例为0.6;系统优化指标为:碳酸化CO2捕集率88.31%、净烟气CO2浓度2.62%、系统CO2捕集率91.97%及固体循环量673.53 tons/hr,CO2产量为753.51 tons/hr。以1-D Fluidized bed模型模拟CO2捕集系统碳酸流化床,得到其流化床密相区及全床整体的流化特性,分别为气泡在密相区高度内及气-固相在全床高度内的速度及体积分数等。在该参考电厂的处理规模下,碳酸流化床的床高为40m,其中密相区高度为3.22 m,稀相区高度36.78m,优化了该流化床反应器内循环颗粒的总质量为710096 kg,烟气以表观气速1.86 m/s进入流化床内时,系统CO2捕集率可达96.86%,且其最小流化烟气流量为400kg/s。