在增湿石灰石减湿脱硫系统中,微粉石灰石均化増湿的同时实现其预分散流态化输送,是减湿脱硫技术的关键。为提高脱硫剂增湿的均匀性及分散性,基于增湿石灰石减湿脱硫系统,先后提出预分散流态化输送模型与均化增湿模型。均化增湿模型以预分散流态化输送模型的计算结果作为建模的主要参数。在预分散流态化输送模型中,利用粉体综合特性来研究流态化粉体的团聚行为,建立颗粒最小聚团尺寸预测模型并计算聚团尺寸;以聚团尺寸为基础,利用单颗粒脱离聚团的受力分析来计算相应的风速,以此实现在该风速下输送的聚团因相互碰撞而解聚为较小的团聚体与单颗粒。在均化增湿模型中,将上述模型计算的风速设置为速度入口条件,利用Fluent软件模拟增湿装置不同几何结构即不同旋转轴个数、不同流化风引入位置及其不同入口个数的流化风流场分布、增湿水体积分布,并进行对比分析。本文得出的研究结论如下:(1)随着粉体粒径增大,干燥粉体的休止角增大,流动性也随之增强;增湿粉体与之相反,其休止角减小,流动性也随之降低。与干燥粉体相比,同一粒度增湿粉体的休止角较小,流动性较强。(2)根据最小聚团尺寸预测模型计算四组不同粒度石灰石(3.5、4.4、5.6、14.5μm)的聚团尺寸,分别为46、58、72、114μm,聚团尺寸随单颗粒粒径的增大而增大。根据单颗粒脱离聚团的受力分析计算上述四组聚团部分解聚的最小风速,分别为8.48、7.75、7.23、4.37 m/s,最小风速随单颗粒粒径的增大而减小。(3)通过数值模拟,增湿装置应设置双旋转轴。双轴搅拌下的旋流流场范围较大,增湿水体积分布较为均匀,有利于脱硫剂与雾化水的接触与输送,设计成本相对较低。(4)通过数值模拟,混料机进风方式应选择底部进风。底部进风的旋转区域风速在0.39~0.60 m/s之间,停留时间较长;旋转区域湍动能分布均匀,取值较高,主要集中在0.90~1.38 J;旋流在双轴附近分布均匀;水体积分布范围较广。(5)通过数值模拟,混料机进风口个数应设置三进风口。三进风口旋转区域湍动能较高,主要在1.00~1.47 J范围内,并且分布相对均匀,有利于物料的充分混合。