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燃煤机组湿法脱硫后排放的湿烟气中含有大量水蒸气,烟气中水分携带量约为80g/kg干烟气,是电厂水资源消耗的重要组成部分,同时以潜热的形式排放大量低温余热,且引起烟囱腐蚀、"白烟"、烟囱雨等一系列问题。随着节水降耗工作的逐步深入,烟气除湿技术的研究得到了越来越多的关注。溶液除湿技术基于除湿溶液与湿烟气中水蒸气分压力之差,推动水蒸气在气相与液相间的迁移,在湿烟气除湿领域具有较大的应用潜力。除湿剂的选择是影响系统性能和经济性的关键,结合湿烟气除湿的应用环境、各种除湿剂的性能、经济性等因素分析表明,成本低廉的CaCl2溶液是一种良好的湿烟气除湿用除湿剂。本文首先通过数值模拟的方法,初步研究了 CaCl2溶液用于烟气除湿的性能特点。建立了绝热型逆流管式降膜除湿过程的控制方程,采用有限差分法,通过数值计算的方法,研究了管式降膜除湿器内的吸收热质过程,探究了溶液温度、浓度、雷诺数、传质面积及烟气温度对除湿性能的影响,并分析了液侧与气侧的变化规律。计算表明:基于CaCl2溶液的烟气除湿工艺可行,除湿效率超过50%,能够适应脱硫后烟气参数下的除湿需求。除湿过程中,溶液温度上升是除湿性能下降的主要因素,主要气液传质阻力在气侧,数值模拟为进一步的试验研究提供了参考。其次,设计、搭建了绝热型管式内降膜除湿试验台,试验研究了 CaCl2溶液的除湿特性,探究了溶液浓度、温度、传质面积、进口烟气温度等因素对除湿性能的影响,并与相同状态下的清水冷凝除湿进行了对比。试验结果表明:CaCl2溶液除湿效率能够满足湿烟气除湿需求,最大除湿效率可达70%;各因素对除湿性能的影响与模拟结果趋势一致;溶液浓度和溶液温度是影响除湿效率的关键因素,除湿溶液浓度不宜超过45%,在满足工程系统经济性且保证溶液不结晶的条件下,应尽量降低溶液温度,以提高除湿效率;相对于清水冷凝除湿效率为16.9%-33.9%的工况下,溶液除湿效率达到40%～55%,且烟气出口相对湿度约60%,在回收水分的同时为解决湿烟气凝结造成烟囱腐蚀提供了可能。数据分析得到,试验工况下传质系数介于0.009m/s～0.040m/s之间,除湿效率的实验关联式为η= 467.24Tain0.4805Xin0.841Tsolin-1.843ζlg0.071A0.432,上述结果为该工艺进一步中试研究和应用提供了参考。