煤电发电量占我国全年总发电量的63.4%,在很长一段时间内,燃煤发电机组仍是发电生产结构的主要组成部分。煤燃烧产生的二氧化硫尤为引人关注,其会对环境和人体产生严重危害,因此烟气必须经过脱硫处理后才能外排。石灰石-石膏烟气脱硫技术因技术成熟、脱硫效率高而得到广泛应用,此技术利用酸碱中和反应达到脱硫的目的,会产生大量的脱硫废水。脱硫废水需要外排处理以维持氯离子在一定浓度,如果氯离子浓度过高,会导致脱硫效率下降,降低石膏的品质甚至对脱硫系统本身造成腐蚀危险。在脱硫废水“近零排放”背景下,烟道喷雾蒸发技术因具有“设备简单,维护方便、能高效去除氯离子”等优点,发展前景广阔。然而,烟道喷雾蒸发技术的应用场景中,流场复杂、温度高、不易直接观察,传统的实验方法不利于废水液滴蒸发特性的深入研究。随着计算机性能的不断提高,数值模拟技术作为辅助研究手段在工业领域广泛运用。本文通过数值模拟方法,对脱硫废水喷雾蒸发技术进行了研究。首先,为了明确更为合理的废水液滴蒸发模拟方案,从实际物理现象角度出发,讨论了脱硫废水的成分,比较了Fluent平台中实现可溶性盐分和悬浮物对废水液滴蒸发特性影响的研究方案。其次,为了降低抽取烟气蒸发废水对锅炉热效率的影响,基于合适的液滴蒸发模拟方案,对某脱硫废水喷雾干燥塔进行若干工况下的运行优化数值研究,得到了对应的抽烟气量。最后,为了进一步优化喷雾干燥塔的废水蒸发效果,对干燥塔的导流板进行了设计优化,在干燥塔最大出力条件下,得到且检验了较为合理的导流板的角度设置。本文的主要结论如下:1、从数值模拟角度比较了各种废水液滴蒸发模拟方案的准确性。结果表明,采用不同方案数值模拟得到的废水液滴蒸发特性有区别,建议模拟时采用考虑脱硫废水实际组成的蒸发模拟方案;对于浓缩减量处理后的脱硫废水进行喷雾蒸发模拟时,更有必要采用考虑结晶盐析出和悬浮物存在的废水液滴模拟方案。2、基于考虑了脱硫废水的实际组成的废水液滴蒸发模拟方案,对某机组脱硫废水喷雾干燥塔进行了若干工况下的运行优化数值研究。六组工况对应的抽烟气量分别为66941.4 m~3/h,63129.6 m~3/h,57323.52 m~3/h,52070.4m~3/h,49766.4 m~3/h,45158.4 m~3/h。在本文研究条件下,抽气温度T与抽烟气量Q之间有一定函数关系,其拟合公式为:Q=393.54T-179967.5,可为实际工程提供参考。3、对干燥塔导流板的角度进行了设计优化,随着导流板的角度增大,喷雾干燥塔内烟气的旋流作用更加明显,液滴的轴向完全和平均蒸发距离趋于稳定,液滴的完全和平均蒸发时间存在极小值,呈现先下降再升高的趋势。在本文研究条件下,导流板的角度为21°比较合理。设计优化后的喷雾干燥塔,脱硫废水液滴的蒸发效果有较大改善。平均蒸发时间下降25.4%,平均径向蒸发距离增加了11.7%,平均轴向蒸发距离下降了39.4%。