上海理工大学 王明鑫 章立新 高 明 刘婧楠国家能源(上海)电站空冷系统研发中心 尚立新

一次修回：2020- 06- 27

二次修回：2021- 02- 01

0 引言

目前我国90%以上的燃煤机组都采用石灰石-石膏湿法脱硫技术吸收脱除烟气中的SO2[1]。经过湿法脱硫后的烟气一般为45～55 ℃的低温饱和湿烟气，含湿率约为10%～14%[2]。烟囱排出的饱和湿烟气与环境中的低温空气混合，在混合过程中烟温逐渐降低，烟气中的水蒸气过饱和冷凝成液滴，凝结的细小液滴对光线产生折射及散射，从而在烟囱附近产生白色或灰色的湿烟羽，俗称“白烟”[3]。湿烟羽不仅会造成严重的视觉污染，也会产生“石膏雨”[4]，带来一系列环境问题。

烟气加热、冷凝和冷凝再热的烟气消白技术[5]在工程上已有应用，这些技术通过调整排烟的温湿度来消除湿烟羽，因此需要确定湿烟羽的形成条件，即烟气消白的临界条件[6]。目前的理论计算与研究多以烟气在大气中的抬升运动模型为基础。Morton首先提出了干烟气在大气中的浮动模型，并建立了干烟气的质量、动量及能量守恒方程[7]。Csanady发展了该理论，在守恒方程的基础上考虑了湿烟气中水蒸气的冷凝，对动量及能量守恒方程进行了补充，并提出了水蒸气/液态水质量守恒方程，对含有大量水蒸气的湿烟气的冷凝情况进行了研究，发现在充分混合的条件下，湿烟气中的水蒸气在距排烟口一定距离处开始冷凝，并在较大距离处再次蒸发[8]。Wigley等人进一步研究确定了湿烟气的冷凝点距烟囱很近或根本不发生冷凝，并分析了避免湿烟羽形成的条件[9]。……