在小室划分基础上，对各个小室建立气体质量平衡、固体质量平衡、能量平衡方程，并对其它部件建立平衡模型后，即可通过平衡方程中的时间导数项进行差分，得到相应的代数方程。由于气体平衡中存在气体反应的源项，因此气体平衡方程为非线性方程，对于每个小室中所有气体组分可以建立一个非线性方程组，由于模型中没有考虑气体的返混，认为炉内的气体流动为柱塞流，因此对这些气体平衡方程组可以自下而上依次求解。
对于气体平衡的非线性方程组，在模型中采用牛顿一拉普森方法进行求解。对于固体平衡方程，对炉膛内所有小室可以建立每档固体颗粒的平衡方程组，这些平衡方程组为线性方程组。所有小室的能量平衡方程可以组成一个大的线性方程组。对于固体质量平衡和炉内能量平衡的线性方程组，本文采用三角分解法进行求解。其它还包括旋风分离器平衡模型、返料机构的平衡模型、外置换热器平衡模型等。
在上述燃烧系统模型基础上，引入汽水系统模型后，就建立了循环流化床锅炉总体的数学模型框架。在模型内对燃烧系统进行模拟计算和汽水系统的热平衡计算，可以得到各种参数条件下的动态特性，结合现场试验数据，作为控制系统设计的基础。
通过建立汽水系统的总体数学模型，对锅炉进行了动态仿真计算，计算了给煤量和送风量扰动下床层温度和主蒸汽温度的响应特性。通过仿真，可以得出如下结论：系统耦合性强，给煤量和送风量对床层温度和蒸汽温度都有明显影响。送风量变化时由于引起流化风速变化，影响固体物料的分布和烟气总量及传热系数，从而影响床层温度和蒸汽温度；给煤量变化时，直接影响锅炉的单位热容量，进而影响锅炉床层温度和主汽温度。阶跃响应滞后时间大，特别是燃料加入后，由于要经过燃料加热、挥发分析出等过程，经较长的时间才会影响到主汽温度和床层温度的变化。