火电厂针对脱硫废水的处理主要采取设置化学处理系统,利用三联箱对脱硫后的废水进行中和、沉淀、浓缩和澄清,该方法虽然技术比较成熟,但废水中的氯离子和微量金属去除效率低,而且存在成本过高的问题。如果利用锅炉尾部烟道蒸发废水技术,在空气预热器和电除尘器间的烟道内喷入雾化后的废水,脱硫废水在受热蒸发后,变为水蒸气,废水中的微小固体颗粒和灰尘在烟气的推动下进入电除尘器中,被除尘器中的电极捕捉,实现废水的零排放。但是废水在进入电除尘器前一定要蒸发完全,并且烟气和废水换热后进入电除尘器的烟气温度必须在酸露点以上,否则尚未蒸发的微小液滴会对烟道和后续设备造成腐蚀。本文以国内某300MW燃煤锅炉为原型,选取空气预热器到电除尘器尾部烟道为计算区域,通过商业软件Fluent,对喷入锅炉尾部烟道的雾化小液滴进行数值模拟。首先,在分析脱硫废水成分的基础上,选择含有废水主要离子的三种物性不同的双组分酸、碱和盐溶液以及单组分纯水为研究对象,讨论了不同物性液滴的温度、溶液蒸汽压以及颗粒粒径对液滴蒸发的影响规律。随后主要从烟气、喷嘴、液滴三个方面分析了影响脱硫废水蒸发的因素,找出了影响废水液滴寿命较大的关键因素有烟气温度、烟气速度、雾化粒径以及喷嘴喷射流量。最后,通过分别对关键因素进行数值模拟,确定了最佳气液速度;并且确定了喷嘴喷射的最佳喷射量,拟合出了不同烟气温度工况下同喷嘴最佳喷射流量关系曲线,得到了最佳喷射量和尾部烟温的拟合公式,保证了最大量废水在进入电除尘器前完全蒸发,且烟气温度在酸露点以上。研究结果表明:溶液蒸汽压对液滴蒸发时间影响较大,单组分和双组分溶液在预加热阶段温度随时间变化规律相近,在临界温度后单组分纯水温度达到稳定状态,双组分酸、碱和盐溶液由于受蒸汽压不断降低的影响,液滴温度不断下降;在液滴初始直径相同情况下,不同物性液滴粒径随时间变化基本相同,液滴直径随时间变化呈指数递减规律;当尾部烟气流速10m/s,雾化液滴初速度5m/s时蒸发时间最短;喷嘴的喷射流量与蒸发时间呈线性函数递增规律,与对液滴换热后进入电除尘器前的烟气温度近似呈线性函数递减规律。