半干法循环流化床烟气脱硫技术具有低耗水、性能优良、投资少等诸多优点,虽然在国内应用不及湿法脱硫广泛,但应用前景可观。为追求脱硫塔内速度场、温度场及反应均匀,传统的循环流化床多采用布风板或文丘里管进气,但平推流流化下流场湍动不强烈,无助于强化反应。本文采用数值模拟计算的方法对两种出口结构的切向进气循环流化床脱硫反应器内流场进行模拟研究,同时对比分析了不同操作气速及结构下旋、直流复合流化对流场的影响,并对比了纯旋流流化及旋、直流复合流化下脱硫塔内固相浓度分布的差异;此外,提出一种新型的脱硫除尘一体化半干式旋流脱硫塔,并对其内部气固两相流场进行了计算分析。论文利用Fluent 14.0软件进行数值模拟计算,首先考察了两种出口结构的切向进气脱硫反应器内部流场分布及对称性,并深入考察了内旋流涡核摆动情况,此后研究分析不同操作气速及结构下旋、直流复合流化对流场的影响,及两种流化方式下脱硫塔内固相浓度分布差异时发现,复合流化下塔内速度不均匀度相对优于纯旋流流化,相同直流气速下旋、直流面积比越小系统压降越大;增大直流气速或减小旋、直流面积比,中心区域轴向速度增幅越明显,切向速度峰值越小,内外旋流交界点外移;但旋、直流面积比越小,流场内涡核摆动越剧烈。切向进气结构的旋流脱硫塔可有效防止粘壁、结垢现象的发生,且对比两种流化方式下的颗粒浓度分布发现,复合流化延长了脱硫剂颗粒自底部中心颗粒管喷出后到达边壁的时间。在以上基础上,本文提出一种新型的脱硫除尘一体化半干式旋流脱硫塔,其气固两相模拟计算结果显示,该设备分区明确且功能交叉,不仅能有效实现脱硫反应、气固分离及脱硫剂循环利用,且增加了烟气在反应器内的路径,有效延长了烟气及脱硫剂颗粒的停留时间,有助于脱硫反应深度发生。