随着我国对能源的需求逐年增加,湿法烟气脱硫装机容量的大幅增长导致湿烟囱外排问题愈发严峻。火电厂湿法脱硫后的饱和湿烟气直接排放会形成湿烟羽,造成环境和视觉污染,削弱人们对环保工作的认同感。为了实现超低排放,同时要求治理湿烟羽等问题,上海等一些地方政府相继发布了《燃煤火电厂大气污染物排放标准》。排放后的烟羽治理成为热门研究问题。本文提出一种湿烟羽实地测量方法,并选择燃煤机组负荷为200MW和300MW的典型火电厂进行现场测量记录。使用计算流体力学CFD软件建立三维数值计算模型对锅炉额定蒸发量分别为670t/h和960t/h烟囱的湿排扩散问题进行数值模拟,得到不同大气条件、运行工况等对烟气抬升稀释和外排雾羽和飘滴的扩散影响程度;将模拟结果与实测数据综合分析,对湿烟羽的影响因素进行研究,揭示雾羽产生和消散机理。研究发现:当烟气温度为348K时,环境温度由283K降到253K,烟羽扩散距离从452.5m增加到822m,随着环境温度降低,湿烟羽长度显著增长;运行工况相同时,环境风速由3.8m·s-1增加到6m·s-1,烟羽扩散距离由510m增加到822m,环境风速越高,湿烟羽飘散的距离越远;环境温度均为253K,采取降温方式将烟气温度由384K降到315K时,扩散距离从822m降到542.5m,烟气温度降低,烟气中水蒸汽过饱和凝结析出,含量减少,湿烟羽长度变短;在相同大气环境中,烟气温度为348K,锅炉额定蒸发量增加至960t/h时,烟气流速由10m·s-1升到20m·s-1,扩散距离从822m增加到940m,烟气流速提高,水蒸汽含量增加,湿烟羽变长,表明燃煤机组负荷是影响湿烟羽排放的重要因素。同时在环境相对湿度较高时,湿烟羽的长度呈指数关系急剧增大,表明环境湿度较大时湿烟羽中的水分难以及时扩散,湿烟羽治理难度增大。通过降温的方法可以析出烟气中饱和水分,减轻湿烟羽效果;如果直接加热电站排放的烟气,会使湿烟气的温度增大,在这个过程中烟气的绝对含湿量不发生改变,而相对含湿量降低,湿烟气达到未饱和状态,会减轻湿烟羽的效果;结合降温后再加热方法,治理效果更明显。此外,本文对烟囱结构进行了设计和优化,讨论了8种不同的烟囱结构对内壁液滴附着过程的影响,为治理湿烟羽提供更多建议和选择。通过对比不同结构烟囱内壁吸附液滴小颗粒的效果可知:同等质量流量下提高漩涡强度有利于液滴的吸附,单侧进烟无挡板时烟囱内部烟气会形成两个漩涡,液滴比有挡板时容易吸附在壁面。双侧对称进风方式可以不设挡板。双侧错位进烟方式降低了挡板位置,更有利于形成一个较大漩涡,产生的离心力使液滴更容易附着壁面。而烟囱缩口会导致高速气流撕裂壁面液膜发生二次携带。