我国电站锅炉燃煤消耗量占燃煤消耗量的70%以上,是主要的大气污染排放大户。2010年,火电脱硫机组装机容量达到5.78亿千瓦,占全部火电机组82.6%。随着我国SO2节能减排力度的不断加大,以引进技术为主的各种脱硫技术在燃煤电厂得到了推广应用(其中湿法约占90%以上),为“十一五"SO2减排做出了重要贡献。然而在实际运行过程中,许多烟气脱硫装备面临着煤质较差、煤种复杂多变、锅炉负荷波动频繁、吸收剂品质多变等现实国情。随着新标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的颁布,SO2排放标准提高到了100mg/Nm3,很多电厂难以达到最新的国家标准排放限值,不能很好地满足国家提出的污染物浓度和总量控制目标的要求,致使大量脱硫机组迫切需要进行升级改造,这势必要花费高昂的改造成本。因此,如何在现有装备下,进一步提升脱硫效率成为了燃煤电厂的难题。本文针对这一亟待解决的实际问题,在查阅了大量国内外文献的基础上,对钙基湿法烟气脱硫优化增效技术进行了研究,并在此基础上实现了工业应用。利用自动电位滴定仪进行了添加剂强化石灰石溶解的实验,获得了相关的参数。分析和测量反应后的石灰石粒径发现,添加剂对石灰石有着明显的促溶作用；石灰石的溶解速率随添加剂浓度的增加而增加；因为H+浓度较高为石灰石的溶解提供了显著的推动力,所以较低的pH值有助于石灰石的溶解；搅拌速率的增加强化了传质过程并减少了液相主体与石灰石表面的液膜厚度,有助于H+从液相主体向颗粒表面扩散,故石灰石的溶解速率随搅拌速率的增加而增加；飞灰和氯离子对石灰石的溶解都有一定的阻碍作用；反应温度的提高有助于促进石灰石的溶解；实验条件下,加入添加剂后,石灰石溶解的反应活化能由14.68kJ/mol下降到了8.89kJ/mol。石灰石的溶解反应主要受扩散传质过程控制。在双搅拌反应釜内研究了添加剂强化SO2吸收的影响因素,得到了一些动力学参数。入口SO2浓度升高,吸收速率增加。在相同的SO2入口浓度下,添加剂强化石灰石的吸收速率比没有强化的石灰石高0.14-1.22mol/(m2·s)。添加剂浓度升高,吸收速率也相应增加。液气相搅拌速度比的提高,石灰石溶液对SO2吸收速率逐渐增加。温度对8O2的吸收有一定的促进作用。添加剂强化湿法烟气脱硫可降低气液相传质阻力,有效提高传质系数和石灰石的利用率。在小型实验台上利用光学测量和脱硫实验的方法进行了内构件和添加剂对塔内流场和脱硫过程的影响实验。不加设内构件时,喷淋液在吸收塔内壁面上有明显的贴壁流动现象,减少了与气相的接触面积,会影响脱硫过程；吸收塔内加设均流板和增强环后可以增加局部区域的湍动以及气液两相的有效接触面积,从而起到强化相间传质、提高气液两相在塔内分布的均匀性等功能作用；不论是在吸收塔中加设均流板、增强环还是在浆液中使用添加剂均可以起到提高脱硫效率的作用。WFGD吸收塔内的流动属于两相流动,其流场和温度场的分布对脱硫有着重要的影响。利用CFD技术可以模拟计算塔内的流动及温度场分布情况。模拟结果显示,增加均流板,将使吸收塔内部流动更加均匀,在板上所持的浆液还将增加脱硫反应面积,强化脱硫过程的传质。增加增强环,可以改善浆液壁流情况,更好的发挥其脱硫功能能。使用内构件均可改善塔内的流动情况,从而提高脱硫效率。将湿法烟气净化系统脱硫优化增效技术的相关研究成果应用于工程实际。系统运行数据表明,系统运行稳定,且各设备运行良好,脱硫效果达到了设计的性能保证值。此外,添加剂的应用可有效地提高脱硫效率。