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雾化喷嘴是湿法烟气脱硫装置的核心部件,其雾化特性直接影响烟气脱硫的效率和脱硫剂的利用率。研发高效雾化喷嘴对提高脱硫效率具有重要意义。本文从当前火力发电厂脱硫效率低的本质原因入手,结合气力式喷嘴的优点,将气力式喷嘴的原理引入到火电厂湿法烟气脱硫吸收塔中。对课题组前期开发出的一种烟气脱硫超声波雾化喷嘴进行改进,设计出了一种结构简单、可拆卸的新型双流雾化喷嘴,通过实验和数值模拟相结合的方法对其雾化特性进行了系统的研究。实验研究了喷嘴出口孔径、出口内外锥角、气液两相压力、浆液浓度大小对雾化特性的影响。结果表明:出口孔径越大雾化平均粒径越大且均匀性越差;出口内外锥角对雾化特性影响较小;气相压力相对于液相压力和浆液浓度对雾化特性的影响更为明显;喷嘴液相体积流量随着液相压力升高而增大,随气相压力的升高而减小,浓度对其影响较小。双流喷嘴内部流场对其雾化过程影响很大,为了解其内部的流动状态,本文通过几何模型的建立、网格的划分、控制条件的设置、计算模型参数的确定,采用Fluent软件对喷嘴内部的气液两相流场进行了模拟。模拟结果表明:气液相入口夹角增大时喷嘴出口的平均速度增大,湍流强度先减小后增加;喷嘴出口的平均速度和湍流强度随出口孔径的增大而减小,随气相压力的增大而增大;喷嘴出口平均速度随液相压力的增大而增大,湍流强度总体呈减小的趋势;气相压力对出口平均速度和湍流强度的影响相比液相压力对其的影响要大得多。综合实验和数值模拟的结果,同时考虑实际生产需要,得到喷嘴出口孔径为8mm、出口内外锥角分别为90°和120°、气液相入口夹角为45°的A3B1C2型号的喷嘴在浆液浓度为15%,液相压力为0.1MPa,气相压力为0.3MPa时雾化效果最好。该喷嘴具有流量大,雾化粒径小、均匀度较好的特点,可望用于现有的湿法烟气脱硫系统中,达到节能减排的目的,同时使火力发电厂整个脱硫系统得到优化和完善。