脱硫废水旁路塔蒸发是利用烟道内烟气热量将雾化后的脱硫废水在塔内蒸干,蒸发产物被旋风分离器以及烟道内电除尘捕集来实现废水的零排放。这种方法极大地减少了废水处理的成本,得到了火力发电厂的欢迎。本文设计了一个喷雾蒸发试验台,通过PIV实验、理论计算,确定了适用的喷嘴、蒸发塔尺寸以及辅助设备的选型;研究了风量、水量、废水浓度变化对蒸发效率的影响及蒸发产物的物理特性。实验结果发现雾化水量与进口风量的变化对蒸发效率的影响最大,蒸发塔出口温度达到95℃可基本认为废水全部蒸干;从蒸发后固态产物来看,产物收集率较低,约为32.50%,存在一定的黏壁现象,产物含水率小于2%。基于蒸发实验台,利用数值模拟的方法对塔内温度分布、速度分布情况及流动特性进行研究并与实验对比,验证了模型的有效性。从气液两相流场可以看出塔内温度和速度基本呈现中间高两边低的三角形变化,烟气流速对塔内温度场和速度场的影响较大。通过此数学模型,又进行了330MW火电机组的应用研究,蒸发塔增加了“哨子型”进口,缓解了雾滴贴壁现象,随后进行了多喷枪组合喷射,更充分的利用塔内空间,减少雾滴在塔内的聚并。结果表明:蒸发2.16t/h的废水抽取烟气量仅占总烟气量的2.27%,烟气流场即能够充满整个蒸发塔;三喷嘴的雾化蒸发效果可以使蒸发塔出口温度达到设计值120℃;液滴直径80μm以下,液滴颗粒无贴壁,液滴直径60μm时蒸发效果好;为延长颗粒停留时间,使颗粒无贴壁、少团聚,宜采用烟气旋流方式、三喷嘴、60μm雾化粒径以及600k以上的入口烟气温度。蒸发塔抽取机组热量造成的影响以及产物的处置利用是制约脱硫废水旁路塔雾化蒸发技术应用的关键因素。通过理论计算,确定特定蒸发量下所需烟气量,将这些抽出的烟气量折算到排烟损失,从而确定锅炉效率的下降量与供电煤耗的增加值。计算结果显示:额定负荷下,处理6t/h以下的废液,将致使炉效降低0.2%以内,煤耗也在0.5g/kwh以内,而当负荷降低到40%ECR工况,锅炉效率明显降低了1.8%左右,煤耗上升了5.5g/kwh左右,处理量越少对机组经济性影响越小。取现场蒸发产物进行离子色谱分析,产物中Cl~-含量远超粉煤灰利用限值,需掺配利用。