湿法烟气脱硫是众多脱硫工艺中应用最为广泛的技术,但该技术中,液滴经过除雾器后仍有部分直径较小的液滴被净烟气带出,导致下游设备及部件产生腐蚀、结垢等现象,并且可能产生“石膏雨”现象污染环境。因此,设计高效合理的除雾器具有重要的理论以及现实意义。在原有除雾器基础之上,本文提出一种基于蒸汽相变的重力热管除雾装置。该装置内重力热管底端位于脱硫塔顶,利用自然风空冷,依靠重力完成工质的循环,从而使得脱硫塔内液滴冷凝团聚,而且由于塔顶增加了重力热管,增强了粒子的湍流聚并作用。在以上两方面的综合作用下,粒子平均粒径增大,颗粒数目减小,从而被有效脱除。为分析重力热管除雾器的除雾性能,本文对粒子聚并过程进行理论分析,对系统进行简化建模,同时建立无热管的模型作为对照组。然后对含有热管以及不含热管的模型进行网格划分,采用群体平衡模型分析粒子变化过程,编写用户自定义函数描述粒子的增长速率,在不同工况下使用计算流体学软件对系统进行仿真模拟。模拟结果表明,重力热管除雾器中的气相在塔顶远离烟道出口处、进入烟道出口时以及热管周围速度较低。使用热管除雾器后,系统的除雾效率增加,不同排布方式及环境温度对系统除雾效率影响极小。入口速度、管间距、粒径分布、液滴体积分数对除雾效率影响较大,入口速度增大使得系统除雾效率降低,并且造成压降大幅上升;在管子数目一定时,管间距减小时除雾效率先增加后减小;入口平均粒径上升,使得系统除雾效率降低,压降小幅上升;入口液滴体积分数上升,除雾效率及压降均有所上升。此外,本文对流场、除雾效率等方面进行分析,提出了增加导流板、使用L型管等设计意见,对重力热管除雾系统优化有一定的指导意义。