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半干法烟气脱硫技术因其工艺简单、投资省、占地面积小、运行费用低等优点,具有很好的市场前景。其中循环流化床烟气脱硫技术是基于循环流态化原理的一种半干法烟气脱硫技术。因此基于该工艺的MCFBA脱硫系统的脱硫效率与反应器内气固接触情况及固体颗粒浓度的分布密切相关。为此,我们根据三准则相似原理搭建了三维实验台和二维实验台,利用光纤浓度探针和高速摄影手段测量研究了循环流化床脱硫反应器内固体颗粒浓度的径向与轴向分布规律,同时研究了不同形状内构件以及不同内构件加装方案对反应器内固体颗粒浓度分布的影响规律,并提出了有效的内构件加装方案。研究固体颗粒浓度在反应器内分布表明：在不添加任何内构件的情况下,脱硫反应器内气固两相流动呈典型的环-核流动结构,固体颗粒在径向上的分布呈中间稀,边壁浓的规律,边壁处颗粒浓度为中间处的8倍,且曲线分布较陡。而中间处颗粒浓度较稀,ε5仅为0.002左右,曲线分布较平缓。反应器内截面平均颗粒浓度沿轴向呈“上稀下浓”的分布趋势,结果表明反应器内颗粒浓相区在文丘里管段与反应器直管段相接处。相同操作条件下,随直管段内截面位置的升高,反应器内颗粒浓度在径向上分布均匀性增强。研究操作条件对固体颗粒浓度分布的影响发现：随颗粒循环流率G5的增大或表观气速U0的减小,反应器内颗粒浓度呈增大的趋势,任意截面处局部颗粒浓度增大,同时截面平均颗粒浓度也增大；随G5的增大或U0的减小,反应器内固体颗粒浓度的轴向分布会更不均匀；而对于局部颗粒浓度在反应器径向上的分布,其均匀性会随颗粒循环流率G5的减小或表观气速U0的增大而提高,反之,局部颗粒浓度在径向上的分布会更不均匀。研究了环状内构件对反应器内固体颗粒浓度分布的影响规律。环状内构件的加入可以改善脱硫反应器内内构件下部区域局部颗粒浓度的分布均匀性,减小边壁处颗粒浓度,提升中间处的颗粒浓度。同时环状内构件的加入会使其上部区域的截面平均颗粒浓度升高,提升反应器内密相区的位置。基于提高脱硫效率的目的,本文提出了一种有效的内构件加装方案。结合半干法脱硫系统一级喷嘴对脱硫吸收剂的增湿作用,最有效的内构件加装方案是将环状内构件加在直管段与文丘里管段相连接的位置(h/H=0.2)和h/H=0.28处,此时反应器内密相区位置提升,可以最大限度利用一级喷嘴的增湿作用,同时固体颗粒浓度在反应活性最高处的径向分布均匀性有很大改善。本文的研究结果为MCFBA系统的结构设计与加装内构件优化提供了理论依据。