本研究针对循环流化床锅炉炉内高效脱硫技术的重要需求,基于钙基吸收剂担载原理开发出了适用于循环流化床锅炉的炉内高效脱硫剂,并开展相关应用基础研究。研究内容及取得的重要成果包括: 1) 担载型脱硫剂的制备原理与脱硫性能影响规律:本研究提出了一种适用于工业循环流化床锅炉的担载型脱硫剂在线制备方法,在循环流化床锅炉内同时实现担载型脱硫剂的制备和脱硫反应过程。结果表明:在循环流化床内强烈的混合作用下,喷入的石灰浆液中的石灰微粒担载在床料表面形成了担载型结构。石灰微粒的停留时间因此明显增加,这是脱硫效率显著提高的主要原因。本方法的工艺复杂度和能耗都要远低于离线的担载型脱硫剂制备工艺,因此更加适合于工业应用。 2) 循环流化床锅炉炉内气固反应过程的研究:针对循环流化床锅炉炉内颗粒分布的特征,提出了一种考虑颗粒非均匀分布的曳力修正模型,并采用该模型对脱硫过程进行了模拟分析。所提出的曳力模型能够准确反映循环流化床反应器内的流动分布特征,在此基础上获得了不同操作条件对担载型脱硫剂脱硫性能的影响规律。进一步建立了包含多相流动、颗粒破碎与脱硫反应的综合计算平台,考察了脱硫剂的磨耗对反应器内脱硫过程的影响。研究成果对于深入认识循环流化床炉内的流动与反应过程、为基于担载型脱硫剂的脱硫技术实际应用提供了理论指导。 3) 炉内气氛对脱硫反应过程的影响规律:循环流化床锅炉底部密相区存在明显的还原性气氛,还原性物质的存在会导致脱硫产物分解并释放SO2,对脱硫带来负面影响。同时还原性物质的增加会导致脱硫产物分解并释放SO2的比例提高,因此在实际脱硫过程中应尽可能控制还原性物质浓度。研究成果对于循环流化床锅炉调控炉内运行参数以实现高效脱硫目的具有指导意义。 上述研究成果为发展先进的燃煤污染控制技术提供了理论基础和应用指导。发表学术论文12篇,其中SCI期刊论文9篇。培养研究生5人。