我国发电装机容量中火电装机容量占60.2%以上,火电机组又以燃煤机组为主。为了减少SO₂的产生,我国火电厂常采用石灰石-石膏法进行烟气脱硫,处理过程中会产生一定量脱硫废水。利用高温旁路旋风蒸发器处理脱硫废水,蒸发热源为SCR与空气预热器之间的高温烟气,能够实现脱硫废水迅速蒸发且未蒸发的液滴能进入尾部烟道二次蒸发,防止液滴腐蚀电除尘器,同时实现脱硫废水零排放及解决Cl^-富集难脱除等问题。本文主要以某600MW机组的燃煤电厂为工程应用背景,对比了两种不同结构脱硫废水旋风喷雾蒸发系统。采用数值模拟的方法,研究不同结构旋风蒸发器内流场分布和脱硫废水液滴群蒸发轨迹及液滴碰壁率,在此基础上选择合适的蒸发器结构,研究喷雾角度、液滴初始粒径、烟气温度、烟气速度和烟气中水蒸气含量对脱硫废水液滴群完全蒸发时间、液滴群直径变化和蒸发速率的影响,同时模拟不同直径的脱硫废水液滴群在旋风蒸发器中的运动情况、颗粒相对流场的影响及雾化液滴间及与飞灰的碰撞情况,得到以下结论:（1）旋风蒸发器接口位于SCR反应器出口烟道,为了保证烟气温度大于413K,处理4t/h脱硫废水需要烟气量40000Nm³/h。不同的蒸发器结构对烟气流场及液滴碰壁情况影响较大,顶部存在渐扩结构的蒸发器内部烟气流场更为稳定且碰壁率较低;雾化粒径越小,液滴的完全蒸发时间越短,液滴直径为30μm、60μm、90μm、120μm、150μm和180μm对应的最大蒸发时间分别为0.11s、0.33s、0.41s、0.57s、0.71s和0.95s;温度越高蒸发越快,液滴群分别在593K、608K和623K的热烟气中蒸发需要的时间分别为0.67s、0.65s及0.57s;随着切向速度增大,液滴完全蒸发时间变长,烟气轴向速度与切向速度夹角分别为0°、30°、45°和60°时,液滴群完全蒸发时间分别为0.37s、0.51s、0.57s和0.69s;随着夹角的增大,蒸发器温度分布更加均匀;烟气含水量对脱硫废水蒸发影响相对不明显。（2）脱硫废水含盐量越大,液滴群蒸发需要的时间越长,盐分质量分数ω分别为1.5%、2.0%和2.5%的脱硫废水液滴完全蒸发时间分别为0.7s、0.8s和0.9s,含盐量主要影响脱硫蒸发末期,在蒸发初期不同含盐量的液滴蒸发趋势基本相同;随着烟气温度的升高,相同时刻内液滴蒸发量越多,液滴完全蒸发的时间越短,这与不含盐液滴蒸发趋势相同,随着液滴直径增大液滴完全蒸发时间变长,液滴直径分别为90μm、120μm和150μm的液滴群完全蒸发时间分别为0.49s、0.57s和0.71s,蒸发后剩余固体结晶颗粒直径分别为11.1μm、21.9μm和32.9μm;随着烟气切向速度增大,液滴完全蒸发时间变长,这与未含盐脱硫废水蒸发相似,烟气轴向速度与切向速度夹角分别为0°、30°、45°和60°时,液滴群完全蒸发时间分别为0.37s、0.45s、0.57s和0.81s。（3）雾化空气以210m/s的初速度进入旋风蒸发蒸发器,初始阶段压缩空气对蒸发器流场产生较大的扰动,最终达到与烟气速度相同。当不考虑烟气中飞灰时,液滴群平均速度沿蒸发器方向逐渐减少,当雾化角为30°时,液滴群在x=0⁰.25m处平均速度衰减较快,随后液滴速度衰减较慢,在x=1.35m处的液滴速度基本稳定,但略大于烟气速度,t=0.0025⁰.05s时,随着液滴群直径的增大液滴碰撞次数增加,当雾化角为60°时,液滴群速度快速衰减区提前,约在0⁰.15m,在x=1.85m处达到烟气速度并随烟气流动,t=0.0025⁰.05s时,液滴碰撞次数呈现无序性,当t>0.3s后液滴碰撞次数也变得较为稳定;考虑烟气中飞灰时,由于液滴与飞灰颗粒发生动量交换,液滴群平均速度沿蒸发器方向逐渐减少且衰减速度大于未考虑烟气中飞灰的情况,t=0.025⁰.1s,随着喷雾的进行,颗粒群碰撞频率逐渐增加,当t=0.125⁰.25s时,颗粒碰撞频率呈现不稳地的增加,当t>0.25时,旋风蒸发器内流场较为稳定,颗粒群碰撞频率基本稳定。