火电行业是工业用水量最大的行业之一,其取水量约占全国工业取水量的40%。在水资源紧缺和政策管控趋严的大背景下,我国西北地区水资源严重匮乏,东南沿海区域海水淡化成本又很高,可用水资源的紧缺将极大程度上限制火电厂的建设与发展。同时,火电燃料煤炭中含有大量水分,一台600 MW机组通过烟囱排水约为200 t/h,年排水量上百万吨。若能将锅炉尾部烟气中的水分回收并进行资源化利用,对于火电机组解决缺水问题、降低用水成本具有重要的经济意义。为解决烟气脱水关键技术中高效脱除冷凝超细雾滴的问题,本文创新性地提出了一种百叶窗除雾器,利用数值模拟方法,对比分析百叶窗除雾器、普通除雾器和勾板除雾器在不同工况下的除雾性能差异,并设计相应的脱水系统对三种除雾器的经济性进行计算分析。首先通过数值模拟计算,得到了三种除雾器内部流场分布和除雾特性,并据此对比分析了百叶窗除雾器与其它除雾器在不同烟气流速、液滴粒径下的除雾效果和阻力特性的差异。结果表明:普通除雾器很难将粒径15μ 及以下的超细雾滴捕集脱除,并且在较低烟气流速下除雾效率都很差;而勾板除雾器相较普通除雾器的除雾效率有着明显的提高,但对于5 μ以下的超细雾滴的脱除率仍然很低,同时系统阻力大幅度提升,最高增加至837 Pa;百叶窗除雾器具有接近于钩板除雾器的除雾效率,尤其是对超细雾滴有更优越的脱除效率,且在低风速下的表现也更加突出。百叶窗除雾器的系统阻力远低于勾板除雾器,减少了约35%,因此拥有更加优越的综合性能。然后通过数值模拟研究了不同结构参数下除雾器的除雾性能,并对比分析了不同叶片间距、偏折角度、弯段长度、勾板宽度、百叶窗叶片宽度、间距及位置变化对除雾器除雾效率和系统阻力的影响,总结出综合除雾效果最佳的结构参数选择。在除雾性能计算结果的基础上,设计了燃煤烟气脱水系统现场试验平台,根据实际运行参数对三种除雾器在不同工况下的经济性进行了理论计算,从考虑收益和成本两方面建立了除雾器经济性模型,并从净收益、ROI、IRR三个评价指标对不同除雾器的经济性进行了分析对比。结果表明在各种经济性指标上,百叶窗除雾器都大幅领先于其他两种除雾器,盈利能力极强,并且在烟气流速为10m/s时取得最大净收益26.4万元/年,ROI为0.19,IRR高达62.3%。