天然气资源作为高效清洁能源,在供热用能中的比例逐渐增加。由于天然气燃烧后的排烟温度较高,因此烟气余热回收技术受到广泛的关注。烟气中包含显热和潜热两部分热量,潜热即烟气中的水蒸气发生冷凝释放的热量。为了更好的回收烟气余热,本文提出了一种降膜接触式烟气余热回收方案,降膜具有结构简单,传热性能强的优点,低温喷淋水以液膜的形式与高温烟气直接接触实现热质交换,通过数值模拟的方法进行研究。建立降膜流动过程热质交换数值模型,采用VOF方法捕捉气液界面变化,编译自定义方程实现气液两相热质传递。分析喷淋水的流量、湿空气的流速、湿空气的温度和降膜板的高度对余热回收效果的影响,结果表明增加喷淋水流量和降膜板高度或降低湿空气流速和进口温度有利于提高换热效率和冷凝水回收率。为了研究整个喷淋过程,建立喷淋塔气液换热数值模型,采用DPM追踪颗粒相运动轨迹,得到喷淋液滴在喷淋塔内的温度变化、下落时间。分析喷淋液滴粒径、初始温度、流速和湿空气的初始温度、流速对换热效率和液滴温度变化的影响。结果表明小粒径、低初温的喷淋液滴有利于换热效率和液滴最终温度的提高;高流速的喷淋液滴和低初温、低流速的湿空气有利于换热效率的提高;低流速的喷淋液滴和高初温、高流速的湿空气有利于液滴最终温度的提升。搭建喷淋塔降膜接触余热回收实验台,并与空喷淋塔进行了比较。结果发现,在实验范围内,与空喷淋塔相比,降膜直接接触余热回收使换热效率提高了9.3%～13%;模拟与实验数据的最大误差为3.1%,证明模拟结果正确。通过优化喷淋塔内部结构,提升喷淋塔换热性能。研究并对比平面降膜板、波纹降膜板、挡水板、湿空气均流板以及降膜板的板高、挡水板的层数、均流板的排列方式对湿空气与喷淋水换热效率的影响。