石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术是目前世界上最成熟的烟气脱硫工艺，也是目前我国脱硫工程中应用最多的技术。但是由于我国脱硫市场起步较晚，大多数脱硫项目的建设主要依靠引进国外的先进工艺，这导致脱硫工程的设计建设成本较高，在一定程度上阻碍了烟气脱硫工程在我国火电厂的应用。因此，在引进国外先进技术的同时进行消化吸收，对石灰石/石膏湿法烟气脱硫的技术理论、设备特性和系统优化进行分析研究，将有利于加速脱硫技术国产化，推动我国火电厂烟气脱硫的进程。本文以此为目的针对应用最广泛的石灰石/石膏喷淋塔工艺，对其塔内流动特性、脱硫系统实验、脱硫反应模型、除雾器除雾特性模拟以及烟气系统建模进行了系统的研究。 喷淋塔内的两相流动状态直接影响喷淋塔的脱硫性能。本文建立了喷淋塔实验台，首先利用粒子动态分析仪(PDA)测量了螺旋喷嘴的喷雾性能，然后通过数值模拟的方法研究了塔内单相和气液两相热态流场分布，模拟计算结果与实验数据吻合较好。数值模拟时，气相场采用标准k-ε双方程模型，对液滴相的计算，采用双向耦合的离散颗粒模型，液滴相与气相间的传热采用简化的液滴蒸发模型。模拟结果表明：在喷淋液滴的作用下，烟气在喷淋塔进口上方形成的逆时针漩涡有所减小，同时在每个喷淋层的下方分别形成漩流方向相反的两个小漩涡，湍流非常激烈；喷淋后塔内的温度在进口以上部分基本随着高度的升高而下降；未加喷淋时塔内压力变化较小，加喷淋之后，在吸收塔内随着高度的增加压力逐渐降低，同时在同一水平高度，压力基本保持不变。 通过对喷淋塔脱硫效率的实验研究，得到了重要的操作参数(包括浆液pH值、液气比、烟气温度、烟气速度、入口烟气中SO<,2>浓度、有无强制氧化、不同喷淋层的组合等)对脱硫效率的影响规律。另外，基于响应曲面法进行实验设计并对实验结果进行分析，得到脱硫效率的预测模型，模型计算结果与实验数据吻合较好。通过模型分析得到液气比对脱硫效率的影响最大，同时液气比与pH值以及液气比与烟气速度的交互作用均对脱硫效率有较大的影响。 将喷淋塔内喷淋浆液分为喷淋液滴和塔壁液膜两种存在形式并分别建模，该模型全面考虑了浆液中各离子以及各种有限速率的反应，模型计算结果与实验数据吻合较好。同时，考虑到HCl的吸收过程与SO<,2>类似，因此在模型中加入了HCl的吸收过程，计算结果表明浆液对HCl的吸收效率高于SO<,2>，浆液对HCl的吸收会降低脱硫效率，同时得到了循环浆池中Cl<->离子浓度的变化规律。 对除雾器叶片间的流动特性进行了数值模拟研究。模拟时，气相场采用SSTk-ω模型，液滴颗粒轨道计算通过积分拉格朗日坐标系下的颗粒受力微分方程得到，模拟结果与已有文献的实验结果吻合良好。通过数值模拟分析了叶片的结构参数(包括叶片高度、叶片间距和叶片转折角)对除雾性能的影响规律，并比较了折线型和波板形叶片的除雾性能，得到波板形叶片的除雾效率较高并且压降较小。另外，基于响应曲面法进行数值模拟工况设计并对模拟结果进行分析，得到波板形叶片除雾效率的预测模型。通过模型分析得出叶片转折角度和叶片间距以及叶片转折角度与烟气速度的交互作用均对除雾效率有比较大的影响。 对脱硫工艺烟气系统中所用的动叶可调轴流式风机、静叶可调子午加速轴流风机和离心风机的性能进行了比较，同时对脱硫增压风机几种不同的布置方式也进行了分析比较；对目前在FGD系统中经常使用的回转式GGH和管式GGH的性能进行了比较；介绍了脱硫后的烟气特点及其对烟囱运行的影响。建立了某电厂脱硫工程烟气系统主要设备的数学模型，通过对计算结果和现场数据的分析比较，验证了该模型的计算结果可以很好的反映实际运行工况，应用该模型可以为烟气系统的设计与运行提供参考。