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半干法烟气脱硫技术具有投资低、适应性强、用水量少、设备简单和易于机组改造等优点，已经成为我国脱硫技术的主流技术之一，但脱硫效率和脱硫剂利用率低是该技术普遍存在的问题。为有效提高脱硫效率和脱硫剂利用率，本文提出应用于工业锅炉新型半干法烟气脱硫技术，并设计搭建实验平台。通过实验研究宏观运行参数、不同脱硫剂、添加剂和不同供浆方式对半干法烟气脱硫效率、脱硫剂利用率和塔内温度场的影响；研究内主要容包括Ca/S、烟气量、气液比、脱硫剂浆液浓度及单双级供浆方式等对脱硫反应过程的影响；分析了吸湿性添加剂影响脱硫反应的机理。在热态实验台上研究运行参数对脱硫效率的影响，得到Ca/S小于1.2时，脱硫效率随Ca/S几乎呈直线上升，Ca/S大于1.2时，脱硫效率随Ca/S的增大并无明显提高；烟气量对脱硫效率无影响；脱硫效率随着浆液浓度的增大而减小，即脱硫效率随供入塔内的水量增多而增大。通过实验研究喷雾干燥脱硫过程得出：单、双级喷浆系统温降和SO2脱除主要发生在喷嘴近端的浆液雾化区；双级喷浆系统优化了脱硫塔的利用空间，一、二级喷嘴供浆量分别为60%和40%时，脱硫效率比单级喷浆系统提高15.2%，且一级喷嘴雾化区烟温降幅和累计SO2脱除份额占总降幅和总份额的68%以上；气液质量比在一定范围内，脱硫效率随气液比增大而增大，当气液比为0.1时，脱硫效率偏低，而当气液比达到0.5时，脱硫效率有下降趋势。对双碱脱硫剂进行实验研究得到：纯NaOH脱硫剂随着Na/S比的增大脱硫效率逐渐增大，当Na/S达到3时，脱硫效率高达91%；一、二级喷嘴分别供NaOH、Ca（OH）2或Ca（OH）2、NaOH对脱硫效率影响不大，且一、二级喷嘴分别供NaOH、Ca（OH）2脱硫效率略高；通过实验研究添加剂NaOH和NaCl对脱硫效率、脱硫过程、塔内温度场及SO2脱除份额的影响得到：当添加剂浓度小于0.8g/L时，脱硫效率随着添加剂含量的增多直线提升，当添加剂浓度大于0.8g/L后，脱硫效率随着添加剂含量增无明显提高，且当添加剂浓度0.8g/L时，脱硫效率分别提高13.7%和6.5%；添加剂可以延缓浆滴的蒸发，延伸蒸发高度，且NaOH延缓作用更强。通过理论分析添加剂延缓浆滴蒸发机理发现：NaOH和NaCl都能降低浆滴表面水蒸气分压力，且NaOH降幅更大；含添加剂浆滴表面相对含湿度随浆滴粒径增大而降低。通过比较典型工况脱硫剂未利用率得到：优化脱硫塔有效利用空间和加入添加剂均能提高脱硫效率和脱硫剂利用率。为山西忻州洁晋发电厂2×75t/h循环流化床锅炉示范工程应用双碱式半干法烟气脱硫技术进行了工艺和控制方案设计，并针对该示范工程所需的附属设备进行了设计计算和设备选型。