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干法循环流化床烟气脱硫（CFB-FGD）工艺,因其工艺系统简单、占地面积较少、投资运营成本较低、脱硫效率高以及无废水二次污染等优势,在中小型燃煤电厂和钢铁烧结等行业的烟气脱硫领域中得到了普遍的认可。消石灰（Ca（OH）2）因其原料来源广泛、活性好、副产物易于综合处理与利用等特点,是目前最常用的干法烟气脱硫剂。如何现场制备符合CFB-FGD工艺的消石灰脱硫剂是该工艺发展与应用的重要内容之一。本文以某钢铁企业350 m2烧结机烧结烟气干法脱硫工程为对象,基于生石灰干法消化和颗粒流态化原理,开展文丘里式循环流化床生石灰干法消化（VCFB-DH）工艺及装置研发,采用数值模拟手段对文丘里消化器进行结构优化,并基于建立的VCFB-DH中试装置,提出VCFB-DH中试装置冷热态试验方案及生石灰消化效果评价方法,旨在为干法烟气脱硫技术的应用和发展提供基础。本文主要工作和结论如下:根据烧结机烟气SO2超净排放的要求,以350 m2烧结烟气CFB-FGD工艺为对象,结合循环流化床烟气脱硫运行经验及生石灰干法消化特性,开展了文丘里式循环流化床生石灰干法消化（VCFB-DH）工艺系统设计。基于系统工作过程和基本假设,进行了10 t/h VCFB-DH工艺的物料衡算和能量衡算,并结合运行实际对工艺系统进行了性能评价。结果表明:（1）VCFB-DH工艺主要由生石灰给料、立式干消化器、除尘与返料、消石灰储存、工艺水及其雾化、烟气供应以及仪用气供应等组成,其中立式干消化器为该工艺的关键部件。（2）在设计工况下,10 t/h VCFB-DH工艺的生石灰消耗量为10 t/h,消石灰产量为12.60 t/h,雾化水消耗量为2.60 t/h;消化过程中生石灰放热量为9048.9 MJ/h,装置总输入热为6503.9 MJ/h,其中,生石灰带入热、消化用雾化水带入热和烟气带入热分别占输入热的0.7%、0.3%和99.0%;装置总输出热为11084.2 MJ/h,其中,出口烟气带出热量为主要输出热,占总输出热的87.0%,消石灰带出热和筒体散热相对较小,分别为3.4%和9.6%。（3）为了确保烟气出口温度和生石灰消化品质,采用喷水雾化方式使出口烟温保持在设计值,在进口烟温为80℃下,烟气降温用雾化水量为1.67 t/h,雾化水总量为4.27 t/h,工艺性能最佳。在VCFB-DH工艺设计的基础上,开展了立式干消化器、生石灰给料、除尘与返料等关键部件和系统的设计,并结合系统设计进行了设备选型与校核。结果表明:（1）立式干消化器由烟气进口、文丘里管、上下锥体、筒体、烟气出口等组成,其中,干消化器总高度为26.25 m,筒体为Ф2×20 m,文丘里管由7孔文丘里组成,每个文丘里总高度为0.9 m,进出口直径均为Ф0.44 m,喉部直径为Ф0.22m,烟气进口直径和烟气出口宽均为1.2 m。（2）生石灰料仓筒体为Ф7000×3.3（H）,锥段高度为7m,其有效容积为170 m3,料仓底部连接DN250下料星排和给料斜槽（型号为B300/AS200）,料仓顶部配置1台脉冲袋式仓顶除尘器（型号为HMC48B）。（3）选用筒体型号为2X6H,材质为345的两级旋风分离器,并配置相应的下料和返料装置,同时还配置了Ф7000×13.5（H）,锥段高为7 m、有效容积为600 m3的消石灰粉仓。基于Fluent数值模拟平台,开展立式干消化器内烟气流动特性的数值模拟研究,分析了烟室导流板、筒体缩口等对干消化器的阻力特性和流场分布的影响,结果表明:（1）对比原始文丘里式循环流化床消化反应器,烟室增添导流板后,轴向流场分布表明反应器筒体内流场的对称性得到了改善;从截面流场分布可以看出,随着烟室导流板的添加,有效避免了文丘里管出口流场的非对称性带来的烟气偏析现象,有利于床内颗粒物料的返混,并同时避免了部分消化产物向壁面的运动,减少了粘壁现象的产生,从而提高消化反应效率。同时,在不同入口烟气流速条件下,反应器进出口压力差随着流速的增加呈现逐渐上升的趋势。（2）对比原始文丘里式循环流化床消化反应器,在筒体上添加合适尺寸的缩口,不仅不会破坏立式消化反应器内的流场,而且有助于强化消化器的二次喷腾作用,进而提高消化反应效率。随着消化反应器筒体缩口个数的添加,在相同的入口流速条件下,阻力损失略微增大,其增幅约为5%;随着缩口尺寸的增加,消化反应器进出口压力差随之降低,筒体内烟气流速有递减趋势;综合消化器内流场和阻力两方面考虑,当缩口尺寸为1200 mm时,其性能优化效果最佳。