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工业锅炉是仅次于燃煤发电锅炉的第二大煤烟型污染源,随着我国环保要求的提高,小型工业锅炉也要求加装脱硫设施。湿法烟气脱硫是目前世界上应用最广泛最成熟的技术,在该技术应用塔型中,喷淋塔占主导地位。针对东北地区高寒、燃用低硫煤的特点,采用热烟气再热的简易湿法烟气脱硫技术是一种适用小型工业锅炉的经济安全的脱硫技术。但采用热烟气再热会损失部分脱硫效率,为满足环保要求,需采用高效脱硫塔。针对工业锅炉喷淋塔小型化的特点,有必要开展提高喷淋塔性能的研究。本文根据东北地区实际运行工业锅炉的喷淋塔进行流场优化及传质数值计算,为该系统优化提供依据。本文采用商用软件Fluent,首先选取已有文献小型喷淋塔为研究对象,以验证选取模型及算法的合理性,结果表明模型及算法可以放大到实际塔体;然后模拟了实际塔体塔内相关参数的变化规律,并分析了SO2在塔内吸收变化规律;最后对某实际运行的工业锅炉小型湿法烟气脱硫喷淋塔进行了模拟以优化设计。本文采用已有文献小型塔体进行模型验证,模拟结果表明,本文模拟中做出的基本假设、选取Realizable k-ε模型、SIMPLE算法和离散化方式合理,可以应用到实际塔体中进行模拟。本文针对某实际运行工业锅炉喷淋塔内参数变化规律进行了研究。模拟结果表明:随高度增加压降、温度和SO2浓度呈现先增加后减小的总体变化规律。本文最后对某工业锅炉小型喷淋塔塔体结构和内构件进行了优化。结果表明:综合压降、温度、速度和脱除效率等,烟气入口建议采用10°;烟气入口宽度和塔径比选用0.8;喷淋层交叉角度选取30°;烟气出入口布置方式采用同侧布置,但需根据实际空间决定布置方式;“雨披环”采用下倾角度60°、长度为200mm、安装两层。