灰钙循环烟气脱硫技术是用于中小型工业锅炉的烟气脱硫技术。该技术是在直管烟道反应器底部安装文丘里段，以提高反应器气速，使得物料以气流床形式流动；同时灰仓中富集的循环灰以50-200倍的循环倍率进入反应器内，提高了反应器内的钙硫摩尔比；并且使用高钙粉煤灰，使得脱硫不需要其他脱硫剂，从而达到以废治废的目的。　　本文以20t/h工业锅炉配套的灰钙循环烟气脱硫装置为研究对象，深入研究了该技术中有关烟气脱硫反应发生的各项条件，以确保煤粉工业锅炉硫排放达到国家标准，本研究工作将对煤粉工业锅炉脱硫系统的完善和发展具有重大意义。本文所做的工作主要分为以下三个方面：　　（1）通过对粉煤灰的表面结构、矿物组成及化学成分表征分析，发现煤灰物性特征受燃料矿物构成及燃烧等多种因素影响，煤种一定时，可通过控制燃烧方式（即温和等温燃烧），达到活化粉煤灰的目的；而且增湿工艺可使粉煤灰中活性CaO发生水合反应，利于脱硫。　　（2）在20t/h工业锅炉配套的灰钙循环烟气脱硫装置上进行工程实验，实验确定气速控制在设计气速范围内，即文丘里喉口50m/s，直管20m/s。测定了反应器阻力，表明符合范宁方程，与气速的二次方成正比。热态脱硫实验发现增湿水量是控制脱硫效率的关键可调因素，通过增湿水量可改变反应器出口的近绝热饱和温度差 AAST，实验表明当要求达到90％的脱硫效率时，所需 AAST小于16℃，所需增湿水量为680kg/h。　　（3）利用CFD商用软件ICEM和FLUENT对20t/h锅炉的灰钙循环烟气脱硫反应器进行了模型建立和三维流场计算。通过模拟烟气脱硫反应器内冷态流动过程及热态脱硫反应过程，得到如下结论：①采用双进料口设置改善了反应器内流场不均的问题；②反应器内水分的蒸发与脱硫反应同时进行，SO2在水为介质时被吸收，但由于停留时间较短，部分SO2再次挥发；③根据数值模拟发现增湿水量对脱硫效率的影响最为关键，这与实验结果一致；④灰中含钙量也是影响脱硫效率的关键因素，计算表明如要求90%的脱硫率，则灰中钙含量为10%以上。