吸收式热回收系统能够充分利用工业企业能耗设备排放的热湿废气中未能合理利用的余热,具有重大经济、节能意义。现有的冷凝式烟气余热回收系统对回收余热的介质温度要求较高,采用间接接触的形式难以直接对烟气的潜热进行回收,回收效率不高。本文研发了一种开式循环吸收式热湿废气全热回收系统,突破以往冷凝回收方式的局限,将湿式热回收法与热泵系统有效结合,以烟气作为发生器驱动热源,通过烟气与吸收器中溶液的直接接触,并在其他换热器间多次进行气、液热交换,实现烟气显热、潜热的逐级提质回收。论文简述了开式循环吸收式热回收系统结构形式和工质选择,针对系统的整体模型建立,吸收器内传热传质及模型特性,热回收系统的整体优化设计进行深入研究。具体工作如下:以烟气作为发生器热源与吸收器中溶液的热质回收对象,对系统进行了构建,该系统中吸收器为开式,发生器为闭式。以水蒸气所占份额较大的天然气燃烧产物作为烟气来源,针对工质物性及经济性综合考量,采用氯化钙溶液作为内部循环工质。对系统关键部件吸收器建立一维稳态的传热传质模型,对于两相连续接触的工质建立准确的能质平衡方程,并添加传质界面关系式,细化热质交换系数算法,从微观角度解析气、液热质交换过程。对于溶液换热器、发生器、冷凝器、气水换热器进行各自的传热温差计算和模型建立,将各部件连接成为完整的系统模型。对吸收器内的传热传质及模型特性进行分析,采用差分法的数值解法将模型离散,针对吸收器中工质的逆流形式,以迭代修正方式实现给定进口得到出口工质参数。得到沿塔高方向三种工质温度、流量浓度变化曲线,以工质之间潜热、显热、全热能流趋势解析温度变化原因。探讨工质进口参数、热质交换系数及吸收器尺寸对热质交换过程影响程度,描述吸收器的工作特性。完成了该系统的优化设计,完成系统中部件的换热面积和关键节点参数设计计算。制定综合考虑初投资成本和运行成本的目标函数,即单位综合成本热回收量Z,确立内部循环变量的约束条件,分析优化变量对目标函数的影响。基于MATLAB从遗传算法模块调用优化设计程序,进行多参数优化计算,得出系统的最佳个体值和单位成本最大热回收量。本文所提出的系统具有重大的节能特性与经济特性,所得出的结论能够为实际系统的构建与调试提供重要的理论依据。