循环流化床烟气脱硫作为一种新型的半干法脱硫技术,具有工艺流程较简单、投资小,而且在较低的Ca/S摩尔比下能达到与湿法脱硫技术相近的高脱硫效率,使其成为中小型锅炉优先采用的烟气脱硫工艺。但是,现有循环流化床脱硫反应器在实际运行中,大部分固体颗粒随着气流离开反应器主体,没有保证在反应器内有足够的停留时间。为了解决传统循环流化床烟气脱硫运行时的湿壁和粘壁现象、外循环灰量大、钙综合利用率低等问题,本文提出了在烟气量一定的条件下,合理匹配循环返料量,以及利用反应器出口几何结构来强化反应器的内循环进而有利于提高脱硫效率。以此为目的采用三准则相似理论设计了循环流化床烟气脱硫气固两相流动实验台并详细研究了其内部气固流动特性。测量了循环流化床反应器的压力分布,研究表明反应器阻力主要集中在文丘里管段,而且随着循环物料量和烟气量的增加系统阻力显著增加。采用非等速采样探针测量了反应器四个高度截面的局部固体颗粒质量通量,结果表明反应器气固两相流动呈典型的环核流动结构,边壁下降流颗粒浓度高,中心区域上升流颗粒浓度低,且固体质量回流比率随着反应器高度的增加而减少。平板型、倒V型和V型顶部出口结构各自存在一个强化反应器内循环的最佳高度,针对本文的设计工况而言,最佳出口结构是h / D = 0.326的平板型顶部。该结论将为循环流化床烟气脱硫系统的设计与放大提供重要依据。在循环流化床烟气脱硫系统实际设计时,由于煤质资料、烟气量及机组大小等的多变,设计计算量大且繁琐。因此在脱硫系统的设计中使用专业设计软件,对提高工作效率、改善设计条件、降低设计人员的劳动强度是十分必要的,并且还可以促进循环流化床烟气脱硫技术的推广应用。本文介绍了循环流化床烟气脱硫工艺设计软件的计算模型(包括物性参数、物料平衡、热量平衡和反应动力学模型)、开发平台——Excel 2003和软件结构。同时,对软件的运行参数和模型常数进行了敏感性分析。经验证,该软件可以为系统设计、调试和运行控制提供重要参数的预测。